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代表濃度途徑 Representative Concentration Pathways (RCPs)

IPCC 第一工作分組所做的氣候變遷推估中,需要對未來溫室氣體、氣溶膠的排放或濃度,以及其他氣候驅動機制的相關訊息有所描述,這些訊息通常是以人類活動情境來表達。 IPCC所考慮的情境設定並不納入太陽、火山或是自然界的甲烷、一氧化二氮等自然界驅動力的改變,僅僅關注在人為造成的排放。

在 IPCC 第五次評估報告中,是以「代表濃度途徑」(途徑所指的是濃度的變化歷程)來重新定義四組未來變遷的情境,並以輻射強迫力(radiative forcing)在2100年與1750年之間的差異量當作指標性的數值來區分之。被命名為RCP2.6的情境意味著每平方公尺的輻射強迫力在2100年增加了2.6瓦,而RCP4.5、RCP6.0與RCP8.5則代表每平方公尺的輻射強迫力分別增加了4.5、6.0與8.5瓦。在這四種情境中,RCP2.6是個暖化減緩的情境(輻射強迫力在2100年呈減少趨勢);RCP4.5與RCP6.0是屬於穩定的情境(輻射強迫力的變化在2100年呈較為穩定狀態);RCP8.5則是個溫室氣體高度排放的情境(輻射強迫力在2100年呈持續增加趨勢)。相較於第三次評估報告與第四次評估報告所考慮的情境,這四種情境所能涵蓋層面更廣。除了設定了逐年的溫室氣體濃度,根據整合評估模式、簡化氣候模式、大氣化學模式以及全球碳循環模式的組合計算,每個RCP可以估算出人為溫室氣體排放量,並提供土地利用變遷的空間分布以及各區域空氣汙染物的排放量。雖然這些RCP情境已經涵蓋了相當廣的輻射強迫力範圍,但仍有其不足之處,特別是與氣溶膠相關的部分。

大多數的CMIP5模式與地球系統模式都使用各RCP情境所設定的溫室氣體濃度變化來進行氣候推估的模擬。到了2100年,在RCP2.6情境中,二氧化碳的濃度會達到421 ppm;RCP4.5情境會達到538 ppm;RCP6.0情境會達到670 ppm;而RCP8.5情境則會達到936 ppm。若以所有溫室氣體的總體效應所導出的相當二氧化碳濃度來看:在RCP2.6情境中相當二氧化碳濃度會達到475 ppm;在RCP4.5情境中達到630 ppm;在RCP6.0情境中達到800 ppm;在RCP8.5情境中則達到1313 ppm。除了使用溫室氣體濃度之外,部分的地球系統模式則在模擬中加入了預設的二氧化碳排放,對RCP8.5做了些額外的氣候推估模擬。除此之外,亦使用了最新的大氣化學相關資料及耦合模式對四種RCP做額外的模擬。這些模擬可被用來研究碳循環造成的回饋以及大氣化學所導致的不確定性。

圖1 RCP情境的輻射強迫力。淺灰色區域代表原先整合評估模式(IAM,Integrated Assessment Model)情境98%的範圍,深灰色代表90%的範圍(圖片來源: van Vuuren et al,2011)。

參考文獻

  • The Representative Concentration Pathways: An Overview. Climatic Change (2011), 109, 5-31. DOI 10.1007/s10584-011-0148-z