《聯合科學2024》(United in Science 2024)關鍵訊息摘要

  發表日期：2024-10-16     作者：世界氣象組織等國際組織共同彙編；編譯：陳玲瑤     觀看：285 次

世界氣象組織(World Metrological Organization, WMO)統籌數十個機構，於今(2024)年9月18日發布了《聯合科學2024》(United in Science 2024，以下稱本報告)，說明氣候變遷的衝擊與災害性的天氣事件正在侵蝕全球的發展成果，對人類與地球生態造成嚴重威脅。溫室氣體濃度與全球溫度皆創了歷史紀錄，溫室氣體減量目標與現實情況差距仍然巨大，在各國目前的政策規劃下，本世紀末升溫3℃的可能性為三分之二。

不過本報告也為我們帶來了希望與潛在解決方案，探討了自然科學與社會科學的進步、技術和創新如何增進我們對地球系統的了解，這些進展皆有可能為氣候調適、減少災害風險與永續發展帶來嶄新的契機(圖1)。以下為本報告的重點摘要：

• 人類導致的氣候變遷已造成大氣、海洋、冰凍圈與生物圈發生了廣泛與快速的變化。2023年是有紀錄以來最暖的一年，極端天氣事件發生頻率升高，且於2024上半年此趨勢仍然持續。

• 從2021到2022年，全球溫室氣體排放量增加了1.2%，達到了574億噸二氧化碳(CO₂)當量。二氧化碳、甲烷(CH₄)和氧化亞氮(N₂O)的全球平均表面濃度也創了新高。

• 《巴黎協議》於2015年通過時，預計2030年的溫室氣體排放量將比2015年增加16%，現在的推估則修正為預計增幅3%，顯示減排已經取得了進展，不過距2030年的排放目標仍然差距很大。如果要在世紀末將全球升溫控制在2℃和1.5℃以下(相較工業化前)，2030年的全球溫室氣體排放量必須比現行政策下推估的總量分別減少28%和42%。

• 在目前政策和國家自訂貢獻(Nationally Determined Contributions, NDC，即國家將升溫控制在2℃以下的努力)下，估計本世紀末內全球升溫將控制在3℃以下。只有在全部有條件的NDC和淨零承諾都完全實現的情況下，全球升溫才可能樂觀地控制在2℃以內。而將升溫控制1.5℃以內的可能性僅為14%。

• 在未來的五年中，至少有一年全球均溫超過1.5℃的機率為80%，2024-2028五年的平均溫度超過這一閾值的機率為47%。《巴黎協議》訂定的1.5℃閾值指的是20年平均的升溫幅度。

• 我們需要採取緊急的溫室氣體減緩行動，也需要採取氣候調適行動。然而六分之一的國家仍然缺乏國家調適規劃工具，而且隨著國際公共調適資金自2020年持續下降，相關資金缺口仍然巨大。

• 得益於人工智慧(Artificial Intelligence, AI)和機器學習(Machine Learning, ML)技術飛速發展，電腦計算資源有限的低收入國家能夠以更低的成本快速建置天氣模式。

• 傳統上，天氣預報是通過以大氣物理與動力模型為基礎的數值天氣預報(Numerical Weather Prediction, NWP)系統來進行，其計算過程需要耗費大量時間與金錢。而AI與ML方法則是透過再分析資料與觀測數據對統計模型進行訓練，這使得天氣預報的資訊能更快速取得，且運算成本更低廉。一些研究評估指出AL與ML方法在預測危害事件，如熱帶氣旋，以及聖嬰現象與反聖嬰現象的長期預測上都具有發展潛力。

• 雖然AI與ML天氣預報方法前景看好，但發展也面臨重重挑戰，特別是訓練資料的取得與資料品質問題。以及目前AI與ML模型，尚未納入海洋、陸地、冰凍圈和碳循環相關，較難預測的變數。

• 我們需要建立強而有力的全球治理(Global Governance)，以確保AL與ML的服務惠及各個角落。因此強化透明度有助於建立信任，與制定負責任的使用標準就顯得非常重要。

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• 近幾十年來，利用衛星和其他太空技術為基礎進行的地球觀測取得了令人驚艷的進展。高解析度和高頻率的地球系統觀測有利於發展有效的天氣預報、氣候推估和環境監測。

• 然而在精確測量關鍵變數上仍然存在挑戰，像是海洋、氣候、氣膠和水文變數，以及包含觀測資料稀少區域的問題，像是冰凍圈等地區。上述的挑戰限制了目前太空地球觀測協助實踐全球永續目標的潛力。

• 對發展中國家而言，數據的取得和標準化也是一個問題。

• 衛星與太空技術進行的地球觀測，需要國際間的合作和多元資源整合，以提升天氣、氣候、水資源與環境領域的應用。

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• 社會經濟衝擊和氣候變遷使水資源和土地資源日趨緊張，威脅糧食和水安全。數位孿生(Digital Twins)、虛擬現實和元宇宙(Metaverse)等沈浸式科技，可以提供互動式和數據驅動 (Data-driven)的解決方案，為實體和數位世界之間架起橋梁，從而徹底改變土地和水資源的綜合管理。從模擬洪水、乾旱事件到預測水流和蓄積量、以及土地退化，此科技能夠協助決策和促進多元角色的參與。

• 數位孿生被定義為在數位平台內準確類比物理實體或系統的虛擬代表。元宇宙則是一個融合虛擬世界的生態系統，可提供沈浸式體驗。

• 面臨的挑戰包括數據可得性和品質的限制。缺乏可永續的資金、有效的治理框架，以及公眾對此科技的信任和理解不足。

• 國際合作、知識共享和穩健的多邊治理框架對於採用這些創新解決方案甚為關鍵。

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• 氣候變遷、減少災害風險和永續發展等全球性挑戰不能僅依一種知識來因應— 它們需要利用跨領域方法(transdisciplinary approach)，將環境、社會和文化領域的利害關係人團結起來，共同創造和執行解決方案。

• 傳統上，往往側重於分開理解自然科學、社會科學、政策和社會的各個層面。 跨領域方法則將科學家、政策制定者、從業人員和民間社會（包括當地社區和原住民社區）等不同利害關係人匯聚在一起，共同創造知識，制定適合當地情形的解決方案，並提供更全面的視角。此方法不同於多領域方法(multidisciplinary approach)，即來自不同學科的專家分別就同一議題各自展開研究工作。

• 跨領域方法還能強化民眾對國家氣象、水文部門等機構的信任。

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• 複合危害早期預警系統（Multi-hazard early warning systems, MHEWS）對於保護生命、生計和環境扮演重要角色。相關證據顯示，MHEWS覆蓋範圍有限或一般的國家與那些覆蓋範圍廣或全面的國家相比，災害相關的死亡率高出近六倍。

• 現在世界上有一半以上的國家已建立了MHEWS，但進步空間仍然很大。

• 全民早期預警倡議（The Early Warnings for All Initiative）旨在確保到2027年底，每個人的生命都能透過預警系統免受災害性天氣、水和氣候事件的威脅。該倡議強調了自然和社會科學、進步科技和跨學科方法的重要性。

• 為了擴大全民早期預警行動規模並觸及相關利害人，科學、科技和工具（如AI）、多管道和數位溝通平台以及公民科學都為落實的重要元素。鏈結並支持這些重要的元素，我們將能夠取得突破性的進展，實現全民早期預警倡議並保護世界各地社區。

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WMO秘書長席列斯特·紹羅說：

“我們現在需要採取急迫且具野心的行動，支持永續發展、氣候行動和減少災害風險。我們今天所做的決策可能決定了人類面對的是崩潰的未來，還是通往更美好世界。”

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https://library.wmo.int/records/item/69018-united-in-science-2024