지난 20년 동안 기후 변화로 인한 극심한 사건으로 인해 연평균 1,430억 달러의 피해가 발생했습니다 .1 이러한 비용을 국가 간 및 국가 내에서 어떻게 충당할 수 있고 충당해야 하는지는 논쟁의 여지가 있습니다 .2 이 논쟁의 핵심은 배출에 대한 책임이 있는 사람과 영향을 받는 사람 간의 극심한 불균형입니다.전 세계 인구 중 가장 부유한 10%는 개인 소비와 투자를 통해 2019년 전 세계 배출량의 거의 절반을 차지한 반면, 가장 가난한 50%는 전 세계 배출량의 10분의 1만 차지했습니다 .3 동시에 역사적 배출량과 소득 수준이 낮은 지역은 일반적으로 기후 영향에 더 자주 심각하게 노출되며 4 , 5  적응을 위한 자원이 제한적입니다 .6 이러한 인과 관계의 불의는 널리 인정되지만 7 배출 불평등 이 결과적으로 발생하는 지구 온도 수준과 극심한 기후 현상에 대한 불평등한 책임으로 어떻게 변환되는지에 대한 정량화가 부족합니다. 이 번역은 최근 온난화에 주요 역할을 한 메탄(CH 4 ) 과 같은  비 CO 2 GHG 배출의 개별적인 온난화 기여도를 설명해야 합니다 .

본 연구에서는 부 기반 탄소 불평등 평가 3  와 에뮬레이터 기반 기후 모델링 프레임워크 9를 결합하여  지구 평균 기온(GMT) 수준과 그리드 셀 수준의 기후 극한값 변화를 다양한 부 집단의 배출량에 체계적으로 귀속시키는 연구를 수행했습니다. 단순 기후 모델인 온실가스로 인한 기후변화 평가 모델(MAGICC) 10 과 월별 기온 및 강수량 모듈형 지구 시스템 모델 에뮬레이터(MESMER-M-TP) 11를 함께 사용했습니다 . 이 모델은 복잡한 지구 시스템 모델과 매우 유사한 공간적으로 명확한 월별 기온 및 강수량 데이터의 대규모 앙상블을 훨씬 적은 비용으로 생성할 수 있습니다.

우리는 귀인 과학 프레임워크를 사용하여 인간 활동으로 인한 온실가스 배출을 모델링된 극한값의 빈도 및 강도 변화와 연결합니다 .12 이러한 프레임워크는 원래 총 인간 배출량의 변화를 귀인하기 위해 개발되었습니다 .13 , 14 오늘날에는 배출원 귀인, 즉 기업이나 국가와 같은 개별 배출자 집단의 상대적 기여도를 정량화하는 데 점점 더 많이 적용되고 있습니다 .15 , 16 여러 배출자 간의 영향을 귀인할 때 다양한 접근 방식이 존재하며 각기 다른 목적을 가지고 있습니다 .17 , 18 본 연구에서는 특정 배출자 집단에 기인 하는 배출량을 제외한 월별 극한값의 특성 변화를 평가합니다 .15 , 18

우리는 특정 배출자 그룹, 즉 전 세계적으로 가장 부유한 10%, 1%, 0.1%와 미국, EU27, 인도, 중국의 1990~2019년 배출량을 빼서 반사실적 배출 경로를 생성합니다(그림  1b ). 배출량 데이터는 참고 문헌  3 에서 가져왔으며  국내 소비, 공공 및 민간 투자, 무역에서 발생하는 배출량이 포함됩니다. 이러한 배출량은 주로 소비자에게 기인하지만 생산 부문의 자본 형성에서 발생하는 배출량은 기업 소유자에게 기인합니다 3 . 배출량은 CO 2 당량 으로 표현된 온난화와 함께 GHG 바구니로 보고됩니다  . 이러한 반사실적 경로를 GMT 수준과 그리드화된 기후 변수로 변환하여(그림  1a ) 이러한 그룹이 배출량을 배출하지 않았다면 관찰했을 가상의 2020년 기후 상태와 2020년 기후를 비교할 수 있습니다. 구체적으로, 우리는 GMT 수준과 극도로 덥고 건조한 달의 발생 확률 및 강도의 변화를 분석합니다(그림  1c ). 장기간의 더위는 인간 건강에 심각한 부담을 주고  , 지속적인 강수량 부족은 작물 수확량을 저해하고 수자원을 위협합니다 . 이는 두 가지 극한 기후 현상 이 기후 영향을 주도하는 데 매우 중요한 역할을 한다는 것을 의미합니다. 우리는 3개월 기간 동안 계산된 표준 강수량 지수(SPI-3)를 사용하여 기상 가뭄을 측정합니다 .

그림 1: 개략적 예를 사용한 모델링 프레임워크 개요.

반사실적 배출량은 단순 기후 모델 MAGICC를 사용하여 GMT로 변환한 후, MESMER-M-TP를 사용하여 기후 변수의 그리드 셀 수준 구현으로 변환했습니다.  a , 반사실적 CO 2  배출 경로. 1990년 이후 특정 배출 집단의 기여가 있는 경우와 없는 경우의 과거 배출량(주황색).  b , 과거 및 반사실적 배출 경로의 중앙값 GMT 수준(실선)과 600개 앙상블 멤버에서 도출된 5차~95차 신뢰 구간(음영 처리된 봉투).  c , 온도를 예로 들어 단일 그리드 셀에서의 기준 분포, 현재 분포 및 반사실적 분포.

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부유한 배출국과 관련된 기후 영향을 정량화하고 이를 전 세계 1인당 평균 기여도와 비교합니다. 우리는 무엇이 공정하거나 정당한 배출량인지 평가하지 않으며, 그로 인한 영향에 대한 직접적인 책임을 묻지도 않습니다. 예를 들어, 개인 소득 백분위수에 따른 1인당 배출량 분포에 따라 전 세계 배출량을 재조정하여 얻은 반사실적 온난화 결과도 제시합니다.

본 모델링 프레임워크는 배출량 변화에 대한 지구적 반응의 자연적 변동성과 불확실성을 묘사합니다( 방법 ). 달리 언급되지 않는 한, 괄호 안에 5~95차 신뢰구간을 포함한 중앙값을 제공합니다. 명시적으로 달리 표시되지 않는 한, 모든 결과는 통계적으로 유의미합니다(단표본  t- 검정을 통해 확립됨,  방법 ). 본 데이터베이스는 바스켓 배출량만 제공하므로, 각 온실가스 배출량이 지구 전체 배출량에 비례하여 증가한다는 가정 하에 주요 결과를 도출했습니다( 방법 ). 이 가정에 대한 민감도는 보충  2 절에서 살펴보겠습니다 .

2020년 GMT는 1990년보다 0.61°C(0.45~0.83°C) 높습니다. 이 증가의 약 65%(0.40°C(0.27~0.56°C))가 세계 상위 10%에 기인하고, 20%(0.12°C(0.09~0.17°C))가 상위 1%에, 8%(0.05°C(0.03~0.07°C))가 상위 0.1%에 기인하는 것으로 나타났습니다(그림  2a  및 보충 표  3 ). 이러한 온난화 기여도는 각 그룹의 총 GHG 바구니 배출량에 대한 기여도(보충 표 2 ) 보다 약 1/5 정도 높아  비 CO2GHG 의 중요성을 강조합니다  ( 보충 섹션 2  도 참조  ).

그림 2: 배출자 그룹별로 1990~2020년 GMT 증가를 나타냄.

a , 1990-2020년의 중간 GMT 증가와 세계 상위 10%, 1%, 0.1%에 기인한 점유율. 빗금친 영역은 온난화에 대한 1인당 동등한 기여도를 기준으로 각 그룹의 온난화를 나타냅니다. 평균 기여도에 대한 그룹의 지구 온난화 기여도를 나타내는 CIF는 막대 위에 표시됩니다. 수직선은 지구 온도 반응의 자연적 변동성과 불확실성에서 5-95번째 신뢰 구간을 나타냅니다. 원은 민감도 분석의 중간값을 강조합니다( 방법 ; 아래쪽 원은 CO 2 기반 배출량이고 위쪽 원은 CO 2 기반이 아닌 배출량입니다). 추정치는 각각 600명의 앙상블 멤버를 기반으로 합니다.  b , 모든 사람이 주어진 소득 그룹처럼 배출한다면 1990-2020년의 중간 가상 GMT 증가. 5-95번째 신뢰 구간은 수직선으로 표시됨. 추정치는 600명의 앙상블 멤버를 기반으로 합니다.  c , 2019년 세계 상위 10%, 1% 및 0.1%의 지역별 분석  .d , 2019년 세계(실선) 및 지역(기호) 소득 분포.e  , a 와 동일   하지만 미국, EU27, 인도 및 중국의 지역별 상위 10%, 1% 및 0.1%에 대한 내용입니다.회색 막대는 각 지역 전체에 기인하는 중앙값 GMT 증가를 강조합니다.두 가지 CIF가 제공됩니다.더 밝은(어두운) 값은 국가의 동등한 점유율(실제 배출량)에 대한 상대값이며 세계(지역) 불평등을 측정합니다.수직선은 지구 온도 반응의 자연적 변동성과 불확실성에서 5~95번째 신뢰 구간을 나타냅니다.원은 민감도 분석의 중앙값을 강조합니다.추정치는 각각 600명의 앙상블 멤버를 기반으로 합니다.

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이러한 수치를 좀 더 명확하게 보여주기 위해, 우리는 한 집단의 동등한 몫을 1인당 영향이 세계 평균과 일치할 경우 온난화에 기여할 것으로 정의했습니다. 따라서 우리는 전체 GMT 증가를 해당 집단의 세계 인구 점유율에 따라 조정했습니다(예를 들어, 세계 상위 10%의 동등한 몫은 전체 0.61°C 증가의 10%가 됩니다). 그런 다음 기후 불평등 계수(CIF)를 해당 집단의 동등한 몫 대비 지구 온난화에 대한 실제 기여도로 도출했습니다. CIF는 상위 10%의 경우 6.5에서 상위 1%(0.1%)의 경우 20(77)으로 증가하여 부의 증가에 따라 기후 불평등이 심화됨을 나타냅니다.

GMT 수준에 대한 기여도 불균형의 전체 심각성은 전 세계 배출량을 전 세계 소득 계층의 ​​1인당 분포에 따라 재조정할 때 더욱 명확하게 드러납니다(그림  2b ). 전 세계 인구가 하위 50%처럼 배출량을 조절했다면 1990년 이후 추가 온난화는 최소화되었을 것입니다. 그러나 전 세계 인구가 상위 10%, 1% 또는 0.1%처럼 배출량을 조절했다면 1990년 이후 GMT 상승률은 2.9°C, 6.7°C 또는 12.2°C였을 것입니다.

1990년과 2020년 사이에 세계 상위 10%의 배출량은 주로 세계에서 가장 많은 배출량을 배출하는 국가인 미국, EU27, 중국, 인도에서 발생했습니다(그림  2c ). 세계 상위 10%의 구성은 시간이 지남에 따라 변한다는 점에 유의하??