世界碳中和科技发展报告：气候变化（40页）

行业报告下载 2022年02月01日 06:31 管理员

尽管世界气象组织在 1966 年提出“气候变化（Climatic Change）”这一术语，用以描述十年以上时间尺度上、不考虑成因的所有形式的气候易变性（Climatic variability）[6]，但学术界对这一现象的研究与记载可以上溯至十九世纪。回顾气候变化科学的百年征程，其中有很多具有里程碑意义的贡献。1827 年，法国数学家和物理学家约瑟夫·傅里叶发现了温室效应；1861 年，英国物理学家约翰·丁达尔在实验室里证明二氧化碳将导致全球温度变化。 Web of Science 平台记录了二十世纪以来人类对气候变化的研究。1896 年，诺贝尔化学奖得主、瑞典化学家斯万特·阿伦尼乌斯首次使用物理化学的基本原理来计算通过温室效应，大气二氧化碳增加将增加地球表面温度的程度 [7]；1901 年，瑞典气象学家尼尔斯·古斯塔夫·埃科赫姆第一次使用“温室效应”这个词来描述大气吸热与逆辐射过程 [8]。 1949 年，剑桥大学 R.M. 古迪提出利用辐射 - 对流过程来解释对流层和平流层低层温度的热力平衡 [9];1956 年加拿大物理学家吉尔伯特·普拉斯发表论文 [10]，对 20 世纪全球大气中二氧化碳水平的增加及其对地球平均温度的影响进行了预测，与半个世纪后的测量结果非常接近。

1967年，美国普林斯顿大学真锅淑郎和理查德·韦瑟尔德利用简化的一维辐射对流平衡模型，真实地模拟重现了观测的大气垂直温度廓线，并定量估算了二氧化碳导致的全球增暖，提出了其中水汽的重要反馈作用 [11]。 1976 年，德国学者哈塞尔曼提出了随机气候模型，认为快速变化的白噪声天气的变率，可能造成气候系统的慢变红噪声响应 [12]; 他的另一项贡献是提出包括温室气体在内的影响因子会在气候变化序列中留下特定的信号，这种特定的信号可以被称为 “指纹”，通过分离出这种指纹，我们可以检测出人类活动对气候变化的影响。这是我们开展气候变化检测归因研究的理论基础 [13]。 2021 年，美国学者真锅淑郎和德国学者哈塞尔曼因对“地球气候的物理建模、量化可变性和可靠地预测全球变暖”的开创性贡献获得诺贝尔物理学奖，这是气候学家首次被授予物理学奖 [14]。百年间，关于气候变化的科研论文不断增长，特别是近 20 年间，这一期间发表的论文占气候变化相关论文总量的 95%，且相比于数据库的总体收录论文的增长，此类研究的增长更为快速（图 1）。 20 世纪 90 年代初期，气候变化相关论文每年的全球产出不足 1000 篇，但进入 21 世纪以来快速增长，2011 年首次超过 1 万篇，特别是 2015 年以后，每年的产出量增长均超过 2000 篇，至 2020 年全球的相关产出达 32663 篇。