Введение

2000 года доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, Специальный доклад о сценариях выбросов (SRES)

Специальный доклад о сценариях выбросов (SRES) — это доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), опубликованный в 2000 году. Сценарии выбросов парниковых газов, описанные в докладе, использовались для прогнозирования возможных будущих изменений климата. Сценарии SRES, как их часто называют, использовались в Третьем оценочном докладе МГЭИК (TAR), опубликованном в 2001 году, и в Четвертом оценочном докладе МГЭИК (AR4), опубликованном в 2007 году. Сценарии SRES были разработаны для улучшения некоторых аспектов сценариев IS92, которые использовались в предыдущем Втором оценочном докладе МГЭИК 1995 года. Сценарии SRES являются "базовыми" (или "ориентировочными") сценариями, что означает, что они не учитывают какие-либо текущие или будущие меры по ограничению выбросов парниковых газов (ПГ) (например, Киотский протокол к Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата). Прогнозы выбросов по сценариям SRES в целом сопоставимы по диапазону с базовыми сценариями выбросов, разработанными научным сообществом. Однако сценарии SRES не охватывают весь спектр возможных будущих событий: выбросы могут изменяться в меньшей степени, чем предполагают сценарии, или, наоборот, в большей. SRES был заменен Репрезентативными траекториями концентраций (RCP) в Пятом оценочном докладе МГЭИК в 2014 году. По сценариям SRES было сделано ряд замечаний. Его называют "значительным шагом вперед по сравнению с предыдущими сценариями". В то же время, SRES подвергался критике. Наиболее широко обсуждаемая критика SRES была связана с тем, что все, кроме одной, участвующие модели сравнивали валовой внутренний продукт (ВВП) в разных регионах, используя рыночные обменные курсы (РПК), вместо более корректного подхода, основанного на паритете покупательной способности (ППС).

Цель

Четыре семейства сценариев SRES, представленных в Четвертом оценочном докладе, в сравнении с прогнозируемым глобальным средним потеплением поверхности до 2100 года AR4 (Краткий обзор; PDF)Бо́льший упор на экономикуБо́льший упор на окружающую средуГлобализация (однородный мир) A1 – быстрый экономический рост (группы: A1T; A1B; A1FI) 1,4 – 6,4 °C B1 – глобальная экологическая устойчивость 1,1 – 2,9 °C Регионализация (гетерогенный мир) A2 – регионально ориентированное экономическое развитие 2,0 – 5,4 °C B2 – локальная экологическая устойчивость 1,4 – 3,8 °C

Поскольку прогнозы изменения климата сильно зависят от будущей деятельности человека, климатические модели используются в сочетании со сценариями. Существует 40 различных сценариев, каждый из которых основан на различных предположениях относительно будущего загрязнения парниковыми газами, землепользования и других определяющих факторов. Для каждого сценария делаются предположения о будущем технологическом и экономическом развитии. Большинство из них предполагает увеличение потребления ископаемого топлива, однако некоторые варианты сценария B1 предусматривают снижение уровня потребления к 2100 году по сравнению с 1990 годом. В целом, мировой ВВП в сценариях выбросов увеличится в 5–25 раз. Эти сценарии выбросов организованы в семейства, включающие сценарии, схожие друг с другом по определенным параметрам. Прогнозы, представленные в оценочных докладах МГЭИК, часто делаются в контексте конкретного семейства сценариев. По мнению МГЭИК, все сценарии SRES считаются "нейтральными". Ни один из сценариев SRES не предполагает будущих катастроф или бедствий, таких как войны и конфликты, и/или экологического коллапса.

Сценарийные семьи

Сценарийные семейства включают отдельные сценарии, объединенные общими темами. Шесть семейств сценариев, рассматриваемых в Третьем оценочном докладе МГЭИК (TAR) и Четвертом оценочном докладе (AR4), – это A1FI, A1B, A1T, A2, B1 и B2. МГЭИК не утверждала, что какой-либо из сценариев SRES более вероятен, чем другие, следовательно, ни один из сценариев SRES не является «наиболее вероятным» прогнозом будущих выбросов. Описания сценариев основаны на описаниях, представленных в AR4, которые полностью соответствуют описаниям в TAR.

B1

Сценарии B1 описывают более интегрированный и экологически устойчивый мир. Для сценариев B1 характерны:
Быстрый экономический рост, аналогичный сценарию A1, но с быстрым переходом к экономике услуг и информации. Численность населения увеличивается до 9 миллиардов к 2050 году и затем снижается, как в сценарии A1. Снижение материалоемкости и внедрение чистых и ресурсоэффективных технологий. Приоритет глобальных решений для обеспечения экономической, социальной и экологической стабильности.

В2

В сценариях B2 представлен мир, более разобщенный, но более экологически устойчивый. Сценарии B2 характеризуются: непрерывным ростом населения, однако более медленными темпами, чем в сценарии A2. Приоритет отдается локальным, а не глобальным решениям для обеспечения экономической, социальной и экологической стабильности. Умеренный уровень экономического развития. Технологические изменения происходят менее стремительно и более фрагментированно, чем в сценариях A1 и B1.

Сценарии SRES и инициативы по изменению климата

В то время как некоторые сценарии предполагают более благоприятный для окружающей среды мир, чем другие, ни один из них не включает в себя специальных инициатив, связанных с климатом, таких как Киотский протокол.

Концентрация парниковых газов в атмосфере

Сценарии SRES использовались для прогнозирования будущих концентраций парниковых газов в атмосфере. Согласно шести иллюстративным сценариям SRES, в Третьем оценочном докладе МГЭИК (2001) прогнозируется, что концентрация углекислого газа в атмосфере в 2100 году составит от 540 до 970 частей на миллион (ppm). В этой оценке имеются неопределенности в отношении будущего поглощения углерода из атмосферы природными поглотителями. Существуют также неопределенности, касающиеся будущих изменений в биосфере Земли и обратных связей в климатической системе. Учет этих неопределенностей приводит к тому, что общий прогнозируемый диапазон концентраций составляет от 490 до 1260 ppm. Средний темп роста с 1990 по 1999 год составлял 1,1% в год. В период с 2000 по 2009 год рост выбросов от сжигания ископаемого топлива в среднем составлял 3% в год, что превышает рост, прогнозируемый в 35 из 40 сценариев SRES (34, если тренд вычисляется по конечным точкам, а не по линейной аппроксимации). Выбросы парниковых газов, вызванные деятельностью человека, достигли рекордного уровня в 2010 году, увеличившись на 6% по сравнению с выбросами 2009 года и превысив даже "пессимистичный сценарий", представленный в Четвертом оценочном докладе МГЭИК.

MER и PPP

Сценарии SRES подверглись критике со стороны Иэна Кастлза и Дэвида Хендерсона. Суть их критики заключалась в использовании рыночных обменных курсов (РКК) для международного сравнения вместо теоретически предпочтительного курса ППС, который учитывает различия в покупательной способности. МГЭИК опровергла эту критику. Позиции в этой дискуссии можно суммировать следующим образом. При использовании РКК сценарии SRES завышают различия в доходах в прошлом и настоящем и переоценивают будущий экономический рост в развивающихся странах. Кастлз и Хендерсон первоначально утверждали, что это приводит к завышению будущих выбросов парниковых газов, и прогнозы МГЭИК по изменению климата были бы переоценены. Однако разница в экономическом росте компенсируется разницей в энергоемкости. Одни утверждают, что эти два противоположных эффекта полностью взаимонейтрализуются, другие – что лишь частично. В целом, переход от РКК к ППС, вероятно, окажет незначительное влияние на концентрацию углекислого газа в атмосфере. Позднее Кастлз и Хендерсон согласились с этим и признали, что ошибочно полагали, что будущие выбросы парниковых газов были значительно завышены. Однако, даже если это не влияет на глобальное изменение климата, утверждается, что региональное распределение выбросов и доходов существенно различается в сценариях РКК и ППС. Это повлияет на политические дебаты: в сценарии ППС доля Китая и Индии в глобальных выбросах будет значительно меньше. Это также повлияет на уязвимость к изменению климата: в сценарии ППС бедные страны будут расти медленнее и столкнутся с более серьезными последствиями.

Доступность ископаемого топлива

В рамках SRES авторы МГЭИК оценили потенциальную будущую доступность ископаемого топлива для использования в качестве энергии. Предположения SRES относительно доступности ископаемого топлива в значительной степени основаны на исследовании 1997 года, проведенном Рогнером, который стремится доказать, что существует достаточно ископаемых ресурсов, то есть молекул углеводородов в земной коре, для теоретического поддержания производства в течение продолжительного периода времени. Вопрос о том, будет ли будущая доступность ископаемого топлива ограничивать будущие выбросы углерода, рассматривался в Третьем оценочном докладе; в нем было заключено, что ограничения на ресурсы ископаемого топлива не ограничат выбросы углерода в XXI веке. Это сопоставимо с кумулятивными выбросами углерода до 2100 года, составляющими около 1000 ГтС для сценария SRES B1 и около 2000 ГтС для сценария SRES A1FI. Содержание углерода в разведанных запасах традиционной нефти и газа было оценено как значительно меньшее, чем кумулятивные выбросы углерода, связанные со стабилизацией концентрации CO2 в атмосфере на уровне 450 ppmv или выше. Эта устойчивая проблема долгое время подвергалась критике, поскольку многие предположения, используемые для оценки доступности ископаемого топлива и будущего производства, в лучшем случае были оптимистичными, а в худшем – маловероятными. Сценарии SRES и RCP подверглись критике за предвзятость в отношении "завышенной оценки ресурсной базы" и создание "нереалистичных ожиданий относительно будущих объемов производства ископаемого топлива". Энергию нельзя рассматривать как безграничный фактор в экономических/климатических моделях, оставаясь оторванной от физических и логистических реалий поставок. Недавний метаанализ прогнозов относительно ископаемой энергии, используемых для сценариев изменения климата, даже выявил "гипотезу возврата к углю", поскольку большинство основных климатических сценариев предвидят значительное увеличение мирового производства угля в будущем. Патек и Крофт (2010, с. 3113) представили прогноз будущего производства угля и выбросов углерода. В их оценке все сценарии SRES, кроме сценария с наименьшими выбросами, прогнозировали чрезмерно высокие уровни будущего производства угля и выбросов углерода (Patzek and Croft, 2010, с. 3113–3114). Аналогичные результаты были получены в других долгосрочных прогнозах производства угля.

В дискуссионной работе Алеклетт (2007, с. 17) рассматривал прогнозы SRES в период с 2020 по 2100 год как "совершенно нереалистичные". В анализе Алеклетта выбросы от нефти и газа оказались ниже всех прогнозов SRES, а выбросы от угля – значительно ниже большинства прогнозов SRES (Aleklett, 2007, с. 2).

Доклад отбора

В 2005 году специальный комитет Палаты лордов парламента Великобритании по экономическим вопросам опубликовал доклад об экономике изменения климата. В рамках своего расследования они заслушали свидетельства критиков SRES. Среди свидетелей были д-р Ян Кастлз, критик сценариев SRES, и профессор Небойша Накиченович, один из редакторов SRES. Автор IPCC д-р Крис Хоуп прокомментировал сценарий SRES A2, который относится к сценариям с наиболее высокими выбросами. Хоуп оценил и сравнил предельный ущерб от изменения климата, используя две версии сценария A2. В одной версии сценария A2 выбросы соответствовали прогнозам IPCC. В другой версии A2 Хоуп уменьшил прогнозируемые IPCC выбросы вдвое (то есть до 50% от исходного сценария A2). В его интегрированной оценочной модели обе эти версии сценария A2 привели к почти идентичным оценкам предельного климатического ущерба (текущая стоимость выброса одной тонны CO2 в атмосферу). На основании этого Хоуп утверждал, что современная климатическая политика не зависит от признания или непризнания достоверности сценариев SRES с более высокими выбросами. Автор IPCC профессор Ричард Тол прокомментировал сильные и слабые стороны сценариев SRES. По его мнению, маркерный сценарий SRES A2 был наиболее реалистичным. Ведомства правительства Великобритании Defra и HM Treasury заявили, что критика сценариев SRES, высказанная Кастлзом и Хендерсоном, не ставит под сомнение необходимость действий по борьбе с изменением климата. Они также отметили, что если не будут предприняты эффективные меры по сдерживанию роста выбросов, другие организации, такие как Международное энергетическое агентство, ожидают дальнейшего роста выбросов парниковых газов в будущем.

Сравнение с сценарием "без политики"

В докладе, опубликованном совместной программой MIT по науке и политике глобальных изменений, Webster et al. (2008) сравнили сценарии SRES со своим собственным сценарием "без мер политики". Их сценарий "без мер политики" исходит из того, что в будущем мир не будет предпринимать никаких действий для ограничения выбросов парниковых газов. Они обнаружили, что большинство сценариев SRES выходили за пределы 90-процентного диапазона вероятности их сценария "без мер политики" (Webster et al., 2008, p. 1). Большинство сценариев SRES соответствовали усилиям по стабилизации концентрации парниковых газов в атмосфере. Webster et al. (2008, p. 54) отметили, что сценарии SRES были разработаны для охвата большей части диапазона будущих уровней выбросов, представленных в опубликованной научной литературе. Вероятно, многие из этих сценариев в литературе предполагали, что в будущем будут предприняты усилия по стабилизации концентрации парниковых газов.

Прогнозы после SRES

В рамках Четвертого оценочного доклада МГЭИК был проведен анализ литературы по сценариям выбросов. Базовые сценарии выбросов, опубликованные после SRES, оказались сопоставимы по диапазону со сценариями SRES. МГЭИК (2007) отметила, что в пост-SRES сценариях для некоторых факторов, определяющих выбросы, в частности для прогнозов численности населения, использовались более низкие значения. Однако, среди проанализированных исследований, включивших новые прогнозы численности населения, изменения в других факторах, таких как экономический рост, не привели к существенным изменениям общих уровней выбросов.

Наследование

В Пятом оценочном докладе МГЭИК, опубликованном в 2014 году, прогнозы SRES были заменены моделями сценариев представительных концентраций (RCP).