Lead-halide perovskites have emerged as high-performance photovoltaic materials. We mapped the propagation of photogenerated luminescence and charges from a local photoexcitation spot in thin films of lead tri-iodide perovskites. We observed light emission at distances of ≥50 micrometers and found that the peak of the internal photon spectrum red-shifts from 765 to ≥800 nanometers. We used a lateral-contact solar cell with selective electron- and hole-collecting contacts and observed that charge extraction for photoexcitation >50 micrometers away from the contacts arose from repeated recycling between photons and electron-hole pairs. Thus, energy transport is not limited by diffusive charge transport but can occur over long distances through multiple absorption-diffusion-emission events. This process creates high excitation densities within the perovskite layer and allows high open-circuit voltages.

The global response to the COVID-19 pandemic has led to a sudden reduction of both GHG emissions and air pollutants. Here, using national mobility data, we estimate global emission reductions for ten species during the period February to June 2020. We estimate that global NOx emissions declined by as much as 30% in April, contributing a short-term cooling since the start of the year. This cooling trend is offset by ~20% reduction in global SO2 emissions that weakens the aerosol cooling effect, causing short-term warming. As a result, we estimate that the direct effect of the pandemic-driven response will be negligible, with a cooling of around 0.01 ± 0.005 °C by 2030 compared to a baseline scenario that follows current national policies. In contrast, with an economic recovery tilted towards green stimulus and reductions in fossil fuel investments, it is possible to avoid future warming of 0.3 °C by 2050. Reduced GHG and air pollutant emissions during the COVID-19 lockdowns resulted in declines in NOx emissions of up to 30%, causing short-term cooling, while ~20% SO2 emissions decline countered this for overall minimal temperature effect.

Abstract. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) assessments are the trusted source of scientific evidence for climate negotiations taking place under the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). Evidence-based decision-making needs to be informed by up-to-date and timely information on key indicators of the state of the climate system and of the human influence on the global climate system. However, successive IPCC reports are published at intervals of 5–10 years, creating potential for an information gap between report cycles. We follow methods as close as possible to those used in the IPCC Sixth Assessment Report (AR6) Working Group One (WGI) report. We compile monitoring datasets to produce estimates for key climate indicators related to forcing of the climate system: emissions of greenhouse gases and short-lived climate forcers, greenhouse gas concentrations, radiative forcing, the Earth's energy imbalance, surface temperature changes, warming attributed to human activities, the remaining carbon budget, and estimates of global temperature extremes. The purpose of this effort, grounded in an open-data, open-science approach, is to make annually updated reliable global climate indicators available in the public domain (https://doi.org/10.5281/zenodo.11388387, Smith et al., 2024a). As they are traceable to IPCC report methods, they can be trusted by all parties involved in UNFCCC negotiations and help convey wider understanding of the latest knowledge of the climate system and its direction of travel. The indicators show that, for the 2014–2023 decade average, observed warming was 1.19 [1.06 to 1.30] °C, of which 1.19 [1.0 to 1.4] °C was human-induced. For the single-year average, human-induced warming reached 1.31 [1.1 to 1.7] °C in 2023 relative to 1850–1900. The best estimate is below the 2023-observed warming record of 1.43 [1.32 to 1.53] °C, indicating a substantial contribution of internal variability in the 2023 record. Human-induced warming has been increasing at a rate that is unprecedented in the instrumental record, reaching 0.26 [0.2–0.4] °C per decade over 2014–2023. This high rate of warming is caused by a combination of net greenhouse gas emissions being at a persistent high of 53±5.4 Gt CO2e yr−1 over the last decade, as well as reductions in the strength of aerosol cooling. Despite this, there is evidence that the rate of increase in CO2 emissions over the last decade has slowed compared to the 2000s, and depending on societal choices, a continued series of these annual updates over the critical 2020s decade could track a change of direction for some of the indicators presented here.

Abstract Under current emission trajectories, temporarily overshooting the Paris global warming limit of 1.5 °C is a distinct possibility. Permanently exceeding this limit would substantially increase the probability of triggering climate tipping elements. Here, we investigate the tipping risks associated with several policy-relevant future emission scenarios, using a stylised Earth system model of four interconnected climate tipping elements. We show that following current policies this century would commit to a 45% tipping risk by 2300 (median, 10–90% range: 23–71%), even if temperatures are brought back to below 1.5 °C. We find that tipping risk by 2300 increases with every additional 0.1 °C of overshoot above 1.5 °C and strongly accelerates for peak warming above 2.0 °C. Achieving and maintaining at least net zero greenhouse gas emissions by 2100 is paramount to minimise tipping risk in the long term. Our results underscore that stringent emission reductions in the current decade are critical for planetary stability.

Abstract Despite faster-than-expected progress in clean energy technology deployment, global annual CO 2 emissions have increased from 2020 to 2023. The feasibility of limiting warming to 1.5 °C is therefore questioned. Here we present a model intercomparison study that accounts for emissions trends until 2023 and compares cost-effective scenarios to alternative scenarios with institutional, geophysical and technological feasibility constraints and enablers informed by previous literature. Our results show that the most ambitious mitigation trajectories with updated climate information still manage to limit peak warming to below 1.6 °C (‘low overshoot’) with around 50% likelihood. However, feasibility constraints, especially in the institutional dimension, decrease this maximum likelihood considerably to 5–45%. Accelerated energy demand transformation can reduce costs for staying below 2 °C but have only a limited impact on further increasing the likelihood of limiting warming to 1.6 °C. Our study helps to establish a new benchmark of mitigation scenarios that goes beyond the dominant cost-effective scenario design.