Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các đường đi tập trung đại diện: Tổng quan
Tóm tắt
Bài báo này tóm tắt quá trình phát triển và các đặc điểm chính của các Đường đi Tập trung Đại diện (Representative Concentration Pathways - RCPs), một bộ bốn đoạn đường mới được phát triển cho cộng đồng mô hình khí hậu như cơ sở cho các thí nghiệm mô hình dài hạn và ngắn hạn. Bốn RCP này bao gồm toàn bộ phạm vi giá trị tác động bức xạ năm 2100 được tìm thấy trong tài liệu mở, từ 2.6 đến 8.5 W/m2. RCP là sản phẩm của một sự hợp tác đổi mới giữa các nhà mô hình đánh giá tích hợp, nhà mô hình khí hậu, nhà mô hình hệ sinh thái trên cạn và các chuyên gia kiểm kê phát thải. Sản phẩm thu được hình thành một tập hợp dữ liệu toàn diện với độ phân giải không gian và lĩnh vực cao cho giai đoạn kéo dài đến năm 2100. Việc sử dụng đất và phát thải khí ô nhiễm và khí nhà kính chủ yếu được báo cáo với độ phân giải không gian 0.5 × 0.5 độ, với các khí ô nhiễm cũng được cung cấp theo lĩnh vực (đối với các khí trộn lẫn, một độ phân giải thô hơn được sử dụng). Các đầu ra của mô hình đánh giá tích hợp cơ bản về việc sử dụng đất, phát thải khí quyển và dữ liệu nồng độ đã được hài hòa giữa các mô hình và kịch bản nhằm đảm bảo tính nhất quán với các quan sát lịch sử trong khi vẫn bảo tồn xu hướng kịch bản riêng lẻ. Đối với hầu hết các biến, các RCP bao phủ một phạm vi rộng các tài liệu hiện có. Các RCP được bổ sung bằng các mở rộng (Đường đi Tập trung Mở rộng, ECPs), cho phép các thí nghiệm mô hình khí hậu kéo dài đến năm 2300. RCP là một phát triển quan trọng trong nghiên cứu khí hậu và cung cấp một nền tảng tiềm năng cho nghiên cứu và đánh giá thêm, bao gồm giảm thiểu phát thải và phân tích tác động.
Từ khóa
#Đường đi tập trung đại diện #mô hình khí hậu #phát thải khí nhà kính #nghiên cứu khí hậuTài liệu tham khảo
Clarke LE, Edmonds JA, Jacoby HD, Pitcher H, Reilly JM, Richels R (2007) Scenarios of greenhouse gas emissions and atmospheric concentrations. Sub-report 2.1a of Synthesis and Assessment Product 2.1. Climate Change Science Program and the Subcommittee on Global Change Research, Washington DC
Clarke L, Edmonds J, Krey V, Richels R, Rose S, Tavoni M (2010) International climate policy architectures: overview of the EMF 22 international scenarios. Energ Econ 31(suppl 2):S64–S81
EC-JRC/PBL (2009) Emission Database for Global Atmospheric Research (EDGAR), release version 4.0. http://edgar.jrc.ec.europa.eu,. European Commission, Joint Research Centre (JRC)/Netherlands Environmental Assessment Agency (PBL)
Edenhofer O, Knopf B, Barker T, Baumstark L, Bellevrat E, Chateau B, Criqui P, Isaac M, Kitous A, Kypreos S, et al. (2010) The Economics of Low Stabilization: Model Comparison of Mitigation Strategies and Costs. The Energy Journal 31:11–48
Ehrlich PR, Holdren JP (1971) Impact of Population Growth. Science 171:1212–1217
Fisher B, Nakicenovic N, Alfsen K, Corfee Morlot J, de la Chesnaye F, Hourcade J-C, Jiang K, Kainuma M, La Rovere E, Matysek A et al (2007) Issues related to mitigation in the long-term context. In: Metz B, Davidson O, Bosch P, Dave R, Meyer L (eds) Climate change 2007. Mitigation of climate change. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, New York, pp 169–250
Fujino J, Nair R, Kainuma M, Masui T, Matsuoka Y (2006) Multigas mitigation analysis on stabilization scenarios using aim global model. The Energy Journal Special issue #3:343–354
Gent PR, Yeager SG, Neale RB, Levis S, Bailey D (2009) Improvements in a half degree atmosphere/land version of the CCSM. Clim Dyn 79:25–58
Granier C, Bessagnet B, Bond T, D’Angiola A, van der Gon HG, Frost G, Heil A, Kainuma M, Kaiser J, Kinne S et al (2011) Evolution of anthropogenic and biomass burning emissions at global and regional scales during the 1980–2010 period. Climatic Change. doi: 10.1007/s10584-011-0154-1
Grübler A, O’Neill B, Riahi K, Chirkov V, Goujon A, Kolp P, Prommer I, Scherbov S, Slentoe E (2007) Regional, national, and spatially explicit scenarios of demographic and economic change based on SRES. Technol Forecast Soc Chang 74:980–1029
Hanaoka TR, Kawase M, Kainuma Y, Matsuoka H, Ishii, Oka K (2006) Greenhouse gas emissions scenarios database and regional mitigation analysis. NIES, Tsukuba
Hibbard KA, Meehl G, Cox P, Friedlingstein P (2007) A strategy for climate change stabilization experiments. Eos 88:217–221
Hibbard KA, Janetos A, van Vuuren DP, Pongratz J, Rose SK, Betts R, Herold M, Feddema JJ (2010) Research priorities in land use and land cover change for the earth system and integrated assessment modeling. Journal of Climate: doi: 10.1002/joc.2150
Hijioka Y, Matsuoka Y, Nishimoto H, Masui T, Kainuma M (2008) Global GHG emission scenarios under GHG concentration stabilization targets. J Glob Environ Eng 13:97–108
Hurtt GC, Pacala SW, Malyshev S, Moorcroft PR, Caspersen J, Shevliakova E, Houghton RA, Moore B III (2002) Projecting the future of the U.S. carbon sink. Proc Natl Acad Sci USA 99:1389–1394
Hurtt GC, Frolking S, Fearon MG, Moore B, Shevliakova E, Malyshev S, Pacala SW, Houghton RA (2006) The underpinnings of land-use history: three centuries of global gridded land-use transitions, wood-harvest activity, and resulting secondary lands. Glob Chang Biol 12:1208–1229
Hurtt GC, Chini LP, Frolking S, Betts R, Fedema J, Fischer G, Klein Goldewijk K, Hibbard KA, Janetos A, Jones C et al (2009) Harmonization of Global Land-Use Scenarios for the Period 1500–2100 for IPCC-AR5. Integrated Land Ecosystem-Atmosphere Processes Study (iLEAPS) Newsletter 7:6–8
Hurtt G, Chini L, Frolking S, Betts R, Edmonds J, Feddema J, Fisher G, Goldewijk KK, Hibbard KA, Houghton R et al (2011) Land use Change and earth system dynamics. Climatic Change. doi: 10.1007/s10584-011-0153-2
IPCC (2007) Report of the 26th session of the IPCC. Bangkok. April 30–May 4 2007. Intergovernmental Panel on Climate Change, Geneva, Switzerland
Kaya (1989) Impacts of carbon dioxide emissions on GWP: interpretation of proposed scenarios. IPCC/Response Strategies Working Group, Geneva
Klein Goldewijk K, Beusen A, de Vos M, van Drecht G (2010) The HYDE 3.1 spatially explicit database of human induced land use change over the past 12,000 years Global Ecology and Biogeography
Kriegler E, O’Neill B, Hallegatte S, Kram T, Lempert R, Moss R, Wilbanks T (2011) Socioeconomic scenario development for climate change analysis. Global Environmental Change Submitted
Lamarque J-F, Bond TC, Eyring V, Granier C, Heil A, Klimont Z, Lee D, Liousse C, Mieville A, Owen B, et al. (2010) Historical (1850–2000) gridded anthropogenic and biomass burning emissions of reactive gases and aerosols: methodology and application. Atmos Chem Phys Discuss 10
Lamarque JF, Page Kyle G, Meinshausen M, Riahi K, Smith S, van Vuuren DP, Conley AJ, Vitt F (2011) Global and regional evolution of short-lived radiatively-active gases and aerosols in the Representative Concentration Pathways. Climatic change. doi: 10.1007/s10584-011-0155-0
Leggett J, Pepper W, Swart RJ (1992) Emissions Scenarios for the IPCC: an Update. In: Houghton JT, Callander BA, Varney SK (eds) Climate change 1992. The Supplementary Report to the IPCC Scientific Assessment. Cambridge University Press, Cambridge, pp 71–95
Masui T, Matsumoto K, Hijioka Y, Kinoshita T, Nozawa T, Ishiwatari S, Kato E, Shukla PR, Yamagata Y, Kainuma M (2011) A emission pathway to stabilize at 6 W/m2 of radiative forcing. Climatic Change. doi: 10.1007/s10584-011-0150-5
Meehl GA, Hibbard K (2006) Earth system models: the next generation. Report of the session July 30–August 5, 2006. Aspen Global Change Institute, Aspen
Meinshausen M, Raper SCB, Wigley TML (2011a) Emulating coupled atmosphere-ocean and carbon cycle models with a simpler model, MAGICC6—Part 1: Model description and calibration. Atmos Chem Phys 11:1417–1456
Meinshausen M, Smith SJ, Calvin K, Daniel JS, Kainuma MLT, Lamarque J-F, Matsumoto K, Montzka SA, Raper S, Riahi K et al (2011b) The RCP greenhouse gas concentrations and their extensions from 1765 to 2300. Climatic Change. doi: 10.1007/s10584-011-0156-z
Meinshausen M, Wigley TML, Raper SCB (2011c) Emulating atmosphere-ocean and carbon cycle models with a simpler model, MAGICC6—Part 2: applications. Atmos Chem Phys 11:1457–1471
Moss R, Babiker M, Brinkman S, Calvo E, Carter T, Edmonds J, Elgizouli I, Emori S, Erda L, Hibbard KA et al (2008) Towards new scenarios for analysis of emissions, climate change, impacts, and response strategies. IPCC Expert Meeting Report on New Scenarios. Intergovernmental Panel on Climate Change, Noordwijkerhout
Moss RH, Edmonds JA, Hibbard KA, Manning MR, Rose SK, van Vuuren DP, Carter TR, Emori S, Kainuma M, Kram T et al (2010) The next generation of scenarios for climate change research and assessment. Nature 463:747–756
Nakicenovic et al (2000) Special Report on Emissions Scenarios (SRES). Cambridge University Press, Cambridge
Randall DA, Wood RA, Bony S, Colman R, Fichefet T, Fyfe J, Kattsov V, Pitman A, Shukla J, Srinivasan J et al (2007) Climate models and their evaluation. In: Solomon S, Qin D, Manning M, Chen Z, Marquis M, Averyt KB, Tignor M, Miller HL (eds) Climate change 2007: The physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge
Riahi K, Grübler A, Nakicenovic N (2007) Scenarios of long-term socio-economic and environmental development under climate stabilization. Technol Forecast Soc Chang 74:887–935
Riahi K, Krey V, Rao S, Chirkov V, Fischer G, Kolp P, Kindermann G, Nakicenovic N, Rafai P (2011) RCP-8.5: exploring the consequence of high emission trajectories. Climatic Change. doi: 10.1007/s10584-011-0149-y
Rose S, Ahammad H, Eickhout B, Fisher B, Kurosawa A, Rao S, Riahi K, Van Vuuren DP (2011) Land-based mitigation in climate stabilization. Energy Economics. doi: 10.1016/j.eneco.2011.06.004
Shevliakova E, Pacala SW, Malyshev S, Hurtt GC, Milly PCD, Casperson JP, Sentman LT, Fisk JP, Wirth C, Crevoisier C (2009) Carbon cycling under 300 years of land use change: importance of the secondary vegetation sink. Global Biogeochemical Cycles 23:doi:10.1029/2007GB003176
Smith SJ, Wigley TML (2006) MultiGas forcing stabilization with minicam. The Energy Journal Special issue #3:373–392
Smith P, Gregory PJ, Van Vuuren DP, Obersteiner M, Havlík P, Rounsevell M, Woods J, Stehfest E, Bellarby J 881 (2010) Competition for land. Phil Trans R Soc B: Biol Sci 365:2941–2957
Taylor KE, Stouffer RJ, Meehl GA (2011) A summary of the CMIP5 experiment design. http://cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/docs/Taylor_CMIP5_design.pdf
Thomson AM, Calvin KV, Smith SJ, Kyle GP, Volke A, Patel P, Delgado-Arias S, Bond-Lamberty B, Wise MA, Clarke LE et al (2011) RCP4.5: a pathway for stabilization of radiative forcing by 2100. Climatic Change. doi: 10.1007/s10584-011-0151-4
UN (2003) Long-range world population projection (1950–2300). Based on the 2002 revision. United Nations, New York
Van Aardenne JA, Dentener FJ, Olivier JGJ, Klein Goldewijk CGM, Lelieveld J (2001) A 1 × 1 degree resolution dataset of historical anthropogenic trace gas emissions for the period 1890–1990. Global Biogeochem Cy 15(4):909–928
Van Ruijven B, Urban F, Benders RMJ, Moll HC, van der Sluijs JP, de Vries B, van Vuuren DP (2008) Modeling Energy and development: an evaluation of models and concepts. World Dev 36:2801–2821
Van Vuuren DP, Riahi K (2011) The relationship between short-term emissions and long-term concentration targets—a letter. Climatic Change 104, Issue 3–4, 793–801
Van Vuuren DP, Eickhout B, Lucas PL, den Elzen MGJ (2006) Long-term multi-gas scenarios to stabilise radiative forcing—exploring costs and benefits within an integrated assessment framework. Energ J 27:201–233
Van Vuuren DP, Den Elzen MGJ, Lucas PL, Eickhout B, Strengers BJ, Van Ruijven B, Wonink S, Van Houdt R (2007a) Stabilizing greenhouse gas concentrations at low levels: an assessment of reduction strategies and costs. Clim Chang 81:119–159
Van Vuuren DP, Lucas PL, Hilderink H (2007b) Downscaling drivers of global environmental change: enabling use of global SRES scenarios at the national and grid levels. Glob Environ Chang 17:114–130
Van Vuuren DP, Feddema J, Hibbard K, Hurtt G, Lamarque JF, Riahi K, Rose S, Smith S (2008a) Draft work plan for data exchange between the Integrated assessment and Climate Modeling community in support of the Preparatory Phase of scenario analysis for climate change assessment (Representative Concentration Pathtways. http://www.aimes.ucar.edu/docs/RCP_handshake.pdf
Van Vuuren DP, Meinshausen M, Plattner GK, Joos F, Strassmann KM, Smith SJ, Wigley TML, Raper SCB, Riahi K, De La Chesnaye F et al (2008b) Temperature increase of 21st century mitigation scenarios. Proc Natl Acad Sci USA 105:15258–15262
Van Vuuren DP, Stehfest E, Den Elzen MGJ, Deetman S, Hof A, Isaac M, Klein Goldewijk K, Kram T, Mendoza Beltran A, Oostenrijk R et al (2011a) RCP2.6: Exploring the possibility to keep global mean temperature change below 2°C. Climatic Change. doi: 10.1007/s10584-011-0152-3
Van Vuuren DP, Riahi K, Moss R, Thomson A, Nakićenović N, Edmonds J, Kram T, Berkhout F, Swart R, Janetos A et al (2011b) Developing new scenarios as a thread for future climate research. Global Environmental Change (accepted)
Weyant J, Davidson O, Dowlatabadi H, Edmonds J, Grubb M, Richels R, Rotmans J, Shukla P, Cline W, Fankhauser S et al (1996) Integrated assessment of climate change: an overview and comparison of approaches and results. In: Bruce JP, Lee H, Haites EF (eds) Climate change 1995—Economic and Social Dimensions of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Second Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Cambridge University Press, Cambridge
Weyant JP, Azar C, Kainuma M, Kejun J, Nakicenovic N, Shukla PR, La Rovere E, Yohe G (2009) Report of 2.6 Versus 2.9 Watts/m2 RCP Evaluation Panel. Integrated Assessment Modeling Consortium
Wise M, Calvin K, Thomson A, Clarke L, Bond-Lamberty B, Sands R, Smith SJ, Janetos A, Edmonds J (2009) Implications of limiting CO2 concentrations for land use and energy. Science 324:1183–1186