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全球变暖,未来还会有冬奥会吗?

碳排放管理师网  发布时间:2022-03-16

全球变暖将极大地限制未来冬奥会的选址,通过减排降碳来抑制全球变暖刻不容缓。

来源 | 科学大院

作者 | 唐颢苏

日前,斯洛文尼亚奥运组委会发起了一项冬奥环保行动,将取自该国最高峰——特里格拉夫山的冰块送往北京,并于北京冬奥会期间展出,以向世界警示全球变暖造成的冰川消融。

特里格拉夫山冰川在19世纪时面积曾达约40公顷,相当于一个天安门广场的大小,而由于全球变暖,近年来面积缩减到仅剩余一公顷。其实不仅是特里格拉夫山冰川,几乎全世界的冰川都在逐渐消融。虽然北京冬奥会已经正式结束,但仍然不禁使人们担忧:全球变暖愈演愈烈,未来还会有冬奥会吗?

全球变暖,未来还会有冬奥会吗?(图1)

特里格拉夫山(Triglav)冰川演变图,红色阴影为1850年冰川分布,绿色阴影为1937年冰川分布,以此类推,天蓝色阴影为2012年冰川分布。

(图片来源:Gabrovec et al., 2014)

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冬奥会:一部人与气候的抗争史

1924年,法国的夏蒙尼市(Chamonix)承办了当时被称为“冬季运动周”的运动会,来自16个国家和地区的258名运动员参加了16个小项的角逐,国际奥委会在两年后将该活动追认为世界第一届冬奥会。

历时近100年的发展,冬奥会已成为人类历史上规模最大、影响力最广的冰雪盛会。在2022年的北京冬奥会中,来自91个国家和地区的2892名运动员参与了109个小项的角逐。

然而,在冬奥会繁荣发展的背后却潜藏着深刻的危机——全球变暖引起的冰雪消融。冬季冰雪项目的开展需要特定的天气条件,国际奥委会在选择冬奥会主办城市时,也有两项核心的气象指标,即2月平均温度<0℃和2月降雪量大于30cm。

据加拿大滑铁卢大学最近的一项调查研究显示,在气候模式预测的高排放未来情景下,先前举办过冬奥会的21个城市中,只有8个能够在本世纪末继续举办(包括北美——卡尔加里(加拿大)和盐湖城(美国);欧洲——圣莫里茨(瑞士)、科蒂纳丹佩佐(意大利)和阿尔贝维尔(法国);和亚洲——札幌(日本)、平昌(韩国)和北京(中国))。

即便是到本世纪中叶,21个城市之中也只有约一半适宜再次举办冬奥会。而其他城市,例如第一届冬奥会举办地——法国的夏蒙尼市,到本世纪中叶,冬季平均气温将比1924年举办时高出5.4℃,不再适宜举办冬季运动会。

全球变暖,未来还会有冬奥会吗?(图2)
之前的冬奥会举办城市,在未来不同气候情景下,是否能再次举办冬奥会的风险评估。

(图片来源:参考文献[4])

除此之外,北半球的积雪面积也在不断减少,冰川正在退缩,山川雪线明显升高。这不仅不利于冬季冰雪赛事的举办,而且也会使运动员们难以找到适宜的训练地点。据美国的一项研究指出,在本世纪中叶,全球变暖将使其冬季滑雪季的长度缩短一半,而到本世纪末,将缩减至当前的20%。到那时,户外冰雪运动可能将成为人们的一种奢望。

全球变暖,未来还会有冬奥会吗?(图3)

未来中等排放情景下(A)2050年和(B)2090年美国境内247处滑雪场冬季滑雪季长度减少百分比;高排放情景下(C)2050年和(D)2090年滑雪季长度减少百分比。紫色代表该地滑雪季彻底消失,颜色越紫,减少越多。

(图片来源:Cameron et al., 2017)

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为了保证顺利举办,

冬奥会有哪些应对之策?

在过去的上百年间,国际奥委会通过将冬奥会赛事移进室内来应对在室外可能出现的高温天气。但一些诸如“男子50公里越野滑雪”的雪上项目必须要设在户外举办。这也就对冬奥会举办城市的气候状况,提出了严格的要求。

全球变暖,未来还会有冬奥会吗?(图4)

1928年瑞士圣莫里茨(St. Moritz)冬奥会上的一场曲棍球比赛(左图),以及2010年温哥华(Vancouver)冬奥会上的一场曲棍球比赛(右图)

(图片来源:Reuters)

此外,使用高精度的数值天气预报可以使冬奥会户外雪上项目避开高温天气,从而确保最优赛场条件。

全球变暖,未来还会有冬奥会吗?(图5)
延庆赛区国家高山滑雪中心赛道实时气象要素预报点

(图片来源:北京2022年冬奥会和冬残奥会气象服务网站)

事实上,为了应对全球变暖和高温天气,保证场地条件,从1980年美国普莱西德湖(Lake Placid)冬奥会起,人造冰雪就已经在冬奥会的比赛中被不同程度地使用。2014年俄罗斯索契(Sochi)冬奥会中人造冰雪使用率为80%,到了2018年韩国平昌(Pyeongchang)冬奥会,人造冰雪在冰上与雪上项目中的使用率已超过了98%。

人造冰雪是指通过人为(物理/化学)的方式,将水流变成雪花的过程。其原理简单而言,就是使用高压空气在造雪机内将水流打乱成水滴,水滴在机器内被冻成冰晶,当被风扇喷射出去时,就会像雪花一样落下。

人造冰雪能保证积雪性状的稳定单一,一定程度上保障了赛事的公平性;然而,它对水资源的消耗与环境的破坏一直以来也饱受质疑。为此,北京冬奥会采用了目前世界上最先进的高效节水设备和智能化造雪系统,它能够根据外界环境动态保持最佳造雪效率,有效避免了水资源的浪费。

全球变暖,未来还会有冬奥会吗?(图6)

河北张家口云顶滑雪公园里的造雪机正在工作,该地也是2022年北京冬奥会单板滑雪和自由式滑雪的比赛场地。

(图片来源:Getty Images)

冬奥会对全球变暖的另一个应对之策,是将其举办地转移至更高纬度的地区。历届冬奥会举办地均集中在北半球中高纬度带,在全球变暖趋势愈演愈烈的未来,符合要求的冬奥会候选城市可能将越来越趋向于高纬地区。

全球变暖,未来还会有冬奥会吗?(图7)

2021年冬季,位于智利圣地亚哥的埃尔科罗拉多(El Colorado)滑雪场积雪消融。

(图片来源:Getty Images)

然而,上述的这些对策始终只是权宜之计,真正有效的办法还是在于减缓全球变暖

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赛事低排放,迈向碳中和

去年8月,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布了第六次评估报告,报告明确指出,人类活动引起了近几十年来全球地表平均气温的快速上升。

全球变暖,未来还会有冬奥会吗?(图8)

从左到右分别给出了全球平均温升1.5°C、2°C和4°C未来情景下,全球各地温升幅度。红色越深,增暖越强。

(图片来源:IPCC第六次评估报告)

环球同此凉热。由中国科学院大气物理研究所牵头,联合全球14家研究单位,于近期发布的“2021年海洋变暖报告”也指出,2021年海洋升温持续,成为了有现代观测记录以来海洋最暖的一年。

全球变暖,未来还会有冬奥会吗?(图9)
1958-2021年全球海洋上层2000米热含量变化时间序列

(图片来源:Cheng et al., 2022, 发表于期刊《Advances in Atmospheric Sciences》)

减缓全球变暖的关键在于持续减排温室气体,实现碳中和(Carbon Neutrality)。

碳中和是指国家或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或其他温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,实现正负抵消,达到相对“零排放”。

碳中和能够显著减缓全球变暖,改善空气质量以及人类赖以生存的生态环境,并可能成为人类解决环境问题和未来能源危机的重要举措。在2021年召开的第26届联合国气候变化大会(26th UN Climate Change Conference of the Parties,简称COP26)中,协商设定了到本世纪中叶全球要实现净零排放,温控1.5℃的目标。但是就目前来看,我们离这个目标还有一段距离。

那么碳中和究竟应该怎么做呢?丁仲礼院士就中国碳中和框架路线图的研究做了系列介绍,从排放端、固碳端、政策推动三个角度阐释了中国实现碳中和的初步路线图。而在此次北京冬奥会中,冬奥组委会也采取了低碳场馆、低碳能源、低碳交通等一系列措施,以实现“将北京冬奥会所产生的碳排放全部中和”。

全球变暖与人类历史上经历的绝大多数危机都有所不同,它不像疫情或战争,明目张胆地威胁着人类,而更像是“温水煮青蛙”。它以一种潜移默化的方式,悄然改变着人们的生活。当某天大家真正意识到当年的冰川已变为裸露在外的岩土、沿海的海岸已被完全侵蚀,那时可能就已经是灾难式的、无法挽回的结局了。

参考文献:

[1] Cheng, L. J., J. Abraham, K. E. Trenberth, et al., 2022: Another record: Ocean warming continues through 2021 Despite La Niña Conditions. Adv. Atmos. Sci. https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-022-1461-3.

[2] Cameron W., Eric E.S., Heather H., et al., 2017. Projected climate change impacts on skiing and snowmobiling: A case study of the United States, Global Environmental Change, 45: 1-14

[3] Scott, D., Steiger, R., Rutty, M., & Fang, Y. (2018). The changing geography of the Winter Olympic and Paralympic Games in a warmer world. Current Issues in Tourism, 22(11), 1301–1311.

[4] 全球变暖,以后去哪看冬奥?| 冬奥会专题,一分钟扯碳

[5] Gabrovec, M., Hrvatin, M., Komac, B., Ortar, J., Pavšek, M., Topole, M., Triglav Čekada, M. in Zorn, M., 2014: Triglav glacier, page. 234

[6] Chen J (2021). Carbon neutrality: Toward a sustainable future. The Innovation. 2(3),100127.


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