執(zhí)行摘要
我們利用氣候預測模型來展示氣候如何變化及氣候可能繼續(xù)產生變化變化、變化的氣候如何產生新的風險和不確定性、以及可以采取哪些措施來最好地管理這些風險和不確定性。氣候影響研究廣泛使用了情景預測的方法。四個“代表性濃度路徑”（RCP）作為氣候模型的標準化輸入。它們勾勒出2005~2100年間不同的大氣溫室氣體濃度軌跡。在開始階段，設計RCP是為了對預期未來排放途徑范圍進行集體取樣，即二氧化碳濃度范圍從較低（RCP2.6）到較高（RCP8.5）。每個RCP都是由一個獨立的建模團隊創(chuàng)建的，在RCP的推導過程中使用的社會經濟參數假設沒有一致的設計。到2100年，這四個區(qū)域氣候變化計劃導致了不同程度的變暖，但這種差異在2050年之前是溫和的，在2030年之前是很小的。由于本報告中的研究最關注的是了解固有的物理風險，因此我們選擇將重點放在較高的排放情景上，即RCP 8.5，因為它描述了較高的排放、較低的緩解情景，這樣以便在沒有進一步脫碳的情況下評估物理風險。
我們關注的是有形風險，即氣候變化的有形影響所產生的風險，包括對人、社區(qū)、自然和有形資本以及經濟活動的潛在影響，以及對公司、政府、金融機構和個人的影響。物理風險是其他氣候風險類型（轉型風險和責任風險）的基本驅動力。我們不關注轉型風險，即脫碳影響或與氣候變化相關的責任風險。雖然對脫碳及其帶來的風險和機遇的理解是一個關鍵的話題，但本報告通過探討在未脫碳的情況下，未來1~30年持續(xù)的氣候變化的性質和代價做出了貢獻。
我們的工作提供了行動呼吁和一套工具和方法，幫助評估氣候變化帶來的社會經濟風險。我們評估“急性”危害（洪水或颶風等一次性事件）和“慢性”危害（溫度等氣候參數的長期變化）帶來的社會經濟風險。我們研究兩個時期：從現在到2030年和從2030~2050年。在這樣做時，我們依賴于氣候科學家提供的氣候危害數據，并考慮到氣候危害的潛在變化，著重于確定社會經濟影響。我們制定了一種方法來衡量氣候變化帶來的風險以及與這些估計相關的不確定性。在本執(zhí)行摘要的最后，我們強調了尋求應對自然氣候風險加劇挑戰(zhàn)的利益相關者的問題。
圖1 我們使用RCP8.5，因為它描述的高排放情景令我們能夠在沒有進一步脫碳的情況下評估物理風險。
我們發(fā)現，氣候變化帶來的風險已經存在并且在增加。我們案例中的見解有助于突出這種風險的性質，因此利益相關者應如何考慮評估和管理風險。物理風險突出的7個特點：
增長性。在我們的9個案例中，每一個案例的實際氣候風險水平到2030年都會增加，到2050年還會進一步增加。在我們的案例中，我們發(fā)現到2050年社會經濟影響的增長大約是現在的2~20倍。我們還發(fā)現，盡管一些國家發(fā)現了一些好處（如加拿大、俄羅斯和北歐部分地區(qū)的農業(yè)產量增加），但全球范圍內的自然氣候風險總體上仍在增加。
存在空間性。當地氣候危害明顯。因此，物理氣候風險的直接影響需要在地理界定的區(qū)域內加以理解。國家之間和國家內部都有差異。
不固定性。隨著地球持續(xù)變暖，自然氣候風險是不斷變化或不穩(wěn)定的。氣候模型和基礎物理學預測，由于地球物理系統(tǒng)的慣性，在未來十年內，進一步的變暖將被“鎖定”，而且由于社會技術在減少排放方面的慣性，未來幾十年內，氣溫可能會繼續(xù)升高。氣候科學告訴我們，進一步的變暖和風險增加可以只有通過實現溫室氣體凈零排放來阻止。此外，考慮到地球系統(tǒng)的熱慣性，在達到凈零排放后，也可能出現一定程度的變暖。因此，要控制這種風險，就不需要進入“新常態(tài)”，而需要為不斷變化的世界做準備。金融市場、公司、政府或個人以前大多不必面對不斷變化的環(huán)境，基于經驗的決策可能不再可靠。例如，某些地區(qū)基礎設施設計的工程參數將需要重新考慮，業(yè)主可能需要調整在某些地區(qū)接受長期抵押貸款的假設。
非線性。社會經濟影響可能以非線性的方式傳播，因為危害達到臨界值，甚至超過臨界值，受影響的生理系統(tǒng)、人類系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)工作將會導致失效、崩潰甚至完全停止運作。這是因為這些系統(tǒng)隨著時間的推移已經進化或優(yōu)化，以適應歷史氣候。例如，考慮設計成能承受一定深度洪水的建筑物，或生長在特定氣候區(qū)域的作物。雖然理論上可以以相當快的速度對某些系統(tǒng)進行適應（例如，改善工廠的防洪性能），目前的升溫速度至少比過去6500萬年的古氣候記錄中發(fā)現的任何一次都快一個數量級，這意味著農作物等自然系統(tǒng)無法以足夠快的速度進化以跟上步伐。如果系統(tǒng)閾值被少量突破，影響可能會很大。在一個地理區(qū)域內出現多種風險因素（例如，暴露于多種危害、其他脆弱性，如為適應投資提供資金的能力，或高度依賴暴露于氣候危害的部門），這是我們在幾個案例中看到的，是潛在非線性的另一個來源。
系統(tǒng)性。雖然氣候變化的直接影響是局部的，但它可以通過相互關聯(lián)的社會經濟和金融體系，在各區(qū)域和部門產生連鎖反應。例如，佛羅里達州的洪水不僅會損壞房屋，還會增加保險費用，影響暴露房屋的財產價值，進而降低社區(qū)的財產稅收入。與物理系統(tǒng)一樣，許多經濟和金融系統(tǒng)的設計方式可能會使它們易受氣候變化的影響。例如，全球生產系統(tǒng)（如供應鏈或食品生產系統(tǒng)）的效率高于彈性，如果關鍵生產中心受到日益加劇的危害的影響，這些系統(tǒng)很容易出現故障。保險制度的設計使得財產保險每年都會重新定價；然而，房主在房地產投資上通常有30年或更長的期限。由于期限不匹配，房主可能會面臨更高成本的風險，表現為保費上升（這可能適合反映風險上升），或影響保險的可獲得性。同樣，許多地方的債務水平也處于臨界點，因此也應考慮對市政債券等流動性相對較差的金融工具的連鎖反應。
回歸性。我們每個案例中最貧窮的社區(qū)和人口通常是最脆弱的。在我們分析的105個國家中，我們發(fā)現到2030年，社會經濟影響的六個指標中至少有一個有所增加。新興經濟體面臨著對可操作性和宜居性潛在影響最大的增長。較貧窮的國家也更多地依賴戶外工作和自然資本，沒有足夠的財力快速適應。氣候變化可以給特定地區(qū)帶來效益和成本，例如將旅游業(yè)從南歐轉移到北歐。
準備不足。雖然公司和社區(qū)一直在適應減少氣候風險，但適應的速度和規(guī)模可能需要大幅提高，用以應對不斷上升的自然氣候風險。適應可能導致成本上升和艱難的選擇，其中可能包括是否投資于強化或重新安置人員和資產。因此，它需要跨多個利益相關者采取協(xié)調行動。
氣候變化已經在地方一級產生了實質性的影響；這些影響可能會增長、加劇和倍增
地球的氣候正在發(fā)生變化，在未來十年，甚至更久的將來，進一步的變化是不可避免的。自19世紀80年代以來，地球的平均氣溫上升了約1.1攝氏度。這一點已被衛(wèi)星測量和全球數十萬個獨立氣象站的觀測分析所證實。地球表面冰蓋的迅速減少提供了進一步的證據。這種升溫速度至少比過去6500萬年的古氣候記錄中發(fā)現的任何一個都快一個數量級。
平均值掩蓋了極端情況下更為顯著的變化。在統(tǒng)計方面，溫度的分布正向右移動（向暖化方向）并逐漸變寬。這意味著許多地方的平均日數現在更熱了（“變化的方式”），極熱的日數變得更可能（“肥尾巴”）。例如，北半球每100×100平方公里觀測到的夏季平均溫度分布的演變表明，夏季平均溫度隨著時間的推移而增加。北半球（以平方公里為單位）經歷了一個相當炎熱的夏天的百分比增加了15倍（從不足1%增至15%），即一年中平均氣溫升高兩個標準差。北半球（以平方公里為單位）經歷了一個酷熱的夏天，在一個特定的夏天，三個標準差更熱的平均溫度所占的比例從零上升至0.5%。
平均數也掩蓋了巨大的空間差異。在全球變暖1.1攝氏度的同一時期，非洲南部和北極地區(qū)的平均氣溫分別上升了0.2~0.5攝氏度，以及4~4.3攝氏度。總的來說，陸地表面的變暖速度快于全球平均溫度1.1攝氏度，海洋的變暖速度則更高熱容，已經不溫了。
展望未來，至少在未來十年內，而且很可能在未來十年內，進一步的變革是不可避免的。在過去的兩個世紀里，觀測到的溫度升高速率的主要驅動力是人類在大氣中產生的二氧化碳和其他溫室氣體，包括甲烷和一氧化二氮。人類向大氣中釋放了近2.5萬億噸二氧化碳，使大氣中的二氧化碳濃度從約280ppmv上升至415ppmv，以每年超過2ppmv的速度增加。
二氧化碳會在大氣中持續(xù)存在數百年。因此，在沒有大規(guī)模的人類行動來除去大氣中的二氧化碳的情況下，幾乎所有的變暖都將在社會相關的時間尺度上是永久性的。另外，由于海洋的強熱慣性，不管排放途徑如何，未來十年可能已經鎖定了更多的變暖。2030年以后，氣候科學告訴我們，只有實現溫室氣體凈零排放，才能阻止進一步變暖和風險增加。
隨著全球平均氣溫的升高，氣候模型顯示全球氣候危害正在加劇。根據氣候科學，進一步變暖將繼續(xù)增加全世界致命熱浪、極端降水和颶風等急性氣候危害的頻率和嚴重程度，并將進一步加劇干旱、熱應激和海平面上升等慢性危害，我們描述了WHRC分析的氣候模型預測，以及RCP8.5情景下選擇危害的公開數據：
平均氣溫上升。在RCP 8.5的假設下，預計未來30年全球平均氣溫將上升，到2050年，與工業(yè)化前相比，平均氣溫將上升2.3攝氏度。根據確切的位置，這可以轉化為當地平均氣溫相對于今天上升1.5到5.0攝氏度。特別是北極地區(qū)的升溫速度預計將比其他地區(qū)更快。
極端降水。在世界部分地區(qū)，極端降水事件預計將變得更加普遍，此處定義為1950-81年期間50年一遇的事件（即年可能性為2%）。與1950~1981年相比，中國部分地區(qū)、中非和北美東海岸等地極端降水事件的可能性預計將增加4倍以上。
颶風。雖然氣候變化被認為不太可能改變熱帶颶風的頻率，但氣候模型和基本物理理論預測，這些風暴的平均嚴重程度會增加（從而導致嚴重颶風的頻率增加）。嚴重颶風降水的可能性，也就是說，1981~2000年每年發(fā)生的可能性為1%的事件，預計到2040年，美國東南部的一些地區(qū)將增加一倍，東南亞的一些地區(qū)將增加三倍。這兩個地區(qū)都是人口稠密的地區(qū)，經濟活動規(guī)模龐大，且具有全球關聯(lián)性。
干旱。隨著地球變暖，預計干旱的空間范圍和時間將增加。據預測，到2050年，世界某些地區(qū)，特別是地中海、南部非洲、中美洲和南美洲的部分地區(qū)，在干旱條件下度過的十年所占比例將高達80%。
圖3 預計世界許多地區(qū)的氣候危害將加劇
致命的熱浪。致命熱浪被定義為三天的事件，其中平均每天最大濕球溫度可能超過健康人休息的閾值。在RCP 8.5的情況下，印度和巴基斯坦部分地區(qū)的城市地區(qū)可能是世界上第一個體驗到超過熱浪的地區(qū)。健康人的生存能力閾值，預計到2050年，小區(qū)域每年遭受這種熱浪的幾率將超過60%。
供水。隨著降雨模式、蒸發(fā)、融雪時間等因素的變化，可再生淡水供應將受到影響。世界上一些地區(qū)如南非和澳大利亞的供水量預計將減少，而其他地區(qū)，包括埃塞俄比亞和南美洲部分地區(qū)的供水量預計將增加。某些地區(qū)，例如到2050年。地中海地區(qū)的部分地區(qū)和美國和墨西哥的部分地區(qū)，預計年平均地表水供應量將減少70%以上。如此大的供水量下降可能會導致或加劇長期的水資源緊張，并加劇各部門對資源的競爭。
氣候變化的社會經濟影響可能是非線性的，因為系統(tǒng)閾值會被突破，并產生連鎖效應。
氣候變化影響著人類的生活，也影響著我們經濟活動所依據的生產要素，進而影響著財富的保存和增長。我們衡量氣候變化的影響的標準是，它可能在多大程度上破壞或摧毀資本存量—人力、物力和自然資源，以及由此產生的破壞或破壞的社會經濟影響。以GDP衡量的對經濟活動的影響是對這些資本存量的直接影響的結果。
氣候變化已經產生了可衡量的社會經濟影響。在世界各地，我們發(fā)現了這些影響的例子及其與氣候變化的聯(lián)系。我們將這些影響分為五個系統(tǒng)框架。如圖1所述，該影響框架是我們從自然氣候危害中獲取社會經濟影響范圍的最大努力。
圖5氣候變化的社會經濟影響已經顯現，并影響到所有地區(qū)
個別氣候危害可能影響多個系統(tǒng)。例如，極端高溫可能會通過致命的熱浪影響社區(qū)，白天的時間變得不可行，即使它改變了食物系統(tǒng)，擾亂了基礎設施服務，并危及冰川等自然資本。極端降水和洪水會破壞有形資產和基礎設施，同時危及沿海和河流社區(qū)。颶風會影響全球供應鏈，生物群落的變化會影響生態(tài)系統(tǒng)服務。我們影響框架中的五個系統(tǒng)是：
宜居性和可操作性。像熱應激這樣的危險可能會影響人類在戶外工作的能力，或者在極端情況下，可能會危及人類的生命。高溫會降低勞動能力，因為工人必須休息以避免中暑，而且身體自然會限制防止過度勞累的努力。溫度升高也可能改變疾病傳播媒介，從而影響人類健康。
食物系統(tǒng)。由于干旱、極端溫度或洪水影響土地和農作物，糧食生產可能中斷。不斷變化的氣候可以改善和降低糧食系統(tǒng)的性能，同時帶來或多或少的波動。在某些情況下，作物產量可能會增加；在另一些情況下，可能會超過一些作物完全歉收的臨界值。
實物資產。建筑物等有形資產可能會因極端降水、潮汐洪水、森林火災和其他危害而受損或毀壞。危險甚至可能對整個資產網絡產生重大影響，例如城市的中心商業(yè)區(qū)。
基礎設施服務?；A設施資產是一種特殊的有形資產，在其運行過程中可能會遭到破壞或破壞，從而導致其提供的服務下降或這些服務的成本上升。例如，在非常炎熱的條件下，電力系統(tǒng)的生產效率可能會降低。一系列的危害，包括熱、風和洪水，都會擾亂基礎設施服務。這反過來又會對依賴這些基礎設施資產的其他行業(yè)產生連鎖反應。
自然資本。氣候變化正在改變生態(tài)系統(tǒng)，破壞冰川、森林和海洋生態(tài)系統(tǒng)等為人類社會提供重要服務的自然資本形式。這反過來又危及人類的棲息地和經濟活動。這些影響很難建模，但可能是非線性的，在某些情況下是不可逆的，如冰川融化，隨著溫度升高。在某些情況下，人類管理不善可能起到一定作用，例如森林火災和水資源短缺，但其程度和影響因氣候變化而倍增。
我們研究的9個不同地理區(qū)域和部門的物理氣候風險案例，包括直接影響和連鎖影響，以及適應成本和策略，有助于說明不同物理氣候危害對所研究的人類、物理或自然系統(tǒng)的具體社會經濟影響。我們的案例涵蓋了地理上五個系統(tǒng)中的每一個，包括多種氣候危害，有時發(fā)生在同一地點。總的來說，我們的案例突出了一系列易受氣候變化影響的弱點。
具體而言，我們研究了氣候變化對印度和地中海地區(qū)的宜居性和可操作性的影響；通過研究全球糧倉和非洲農業(yè)，糧食系統(tǒng)受到破壞；佛羅里達州住宅房地產和半導體和重稀土金屬供應鏈中的有形資產遭到破壞；破壞五類基礎設施服務，特別是洪水對城市地區(qū)的威脅；通過對冰川、海洋和森林的影響破壞自然資本。
我們的案例研究強調，自然氣候風險正在增長，通常是以非線性的方式。物理氣候影響正在各地區(qū)蔓延，盡管各地區(qū)的危害越來越嚴重。
為了評估每種情況下的直接物理氣候風險的大小，我們檢查危害的嚴重性及其可能性；人員、資產或經濟活動暴露于危害的程度；以及系統(tǒng)易受危害的程度。研究人員檢查了有關自然災害損失的保險數據，發(fā)現迄今為止，直接影響的增加大多來自更大的風險敞口，而不是氣候災害本身的增加。未來氣候本身的變化可能會發(fā)揮更大的作用。隨著地球變暖，危險將變得更加強烈和頻繁。由于生理、人為和生態(tài)系統(tǒng)隨著時間的推移已經進化或優(yōu)化，以適應歷史氣候，如果破壞了恢復力的物理閾值，即使危害強度的微小變化也會產生很大的后果。
事實上，我們研究的所有系統(tǒng)都存在閾值。例如：人體在大約37攝氏度的穩(wěn)定核心溫度下運行，高于該溫度，身體和精神功能可能會受到致命損害；玉米產量可能在20攝氏度以上大幅下降；手機塔通常被建造成能夠承受某些風速，超過該風速時可能會失靈。
一旦跨過了這些門檻，影響可能會很大。例如，到2030年，在RCP 8.5的情況下，缺乏有效的適應反應，我們估計，印度有1.6~2億人可能生活在每年有5%的概率經歷熱浪的地區(qū)，熱浪超過健康人的生存能力閾值（不考慮空調穿透力）。
戶外勞動生產率預計也會下降，從而減少可以在戶外工作的有效小時數。截至2017年，在印度，高溫作業(yè)產生了約50%的GDP，推動了約30%的GDP增長，雇傭了約75%的勞動力，約3.8億人。到2030年，根據我們的估計，印度的平均白天工作時間損失可能會增加到每年占GDP的2.5~4.5%之間。
圖6 當超過閾值時，氣候變化的直接影響會變得非線性
圖7 預計極端高溫和濕度的影響面積和強度將增加，導致預計損失的工作時間份額增加。
