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2摄氏度是个梦?

时间: 2015年12月02日 | 作者: admin | 来源: 科学网
专家认为全球变暖限温承诺过于乐观

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时间来到2100年,整个世界看上去和全球领导人在巴黎相聚并参加历史性气候峰会的2015年年末完全不同。此时,近88亿人挤在这个星球上。能源消耗几乎翻番,经济规模则增加了7倍多。贫富差距依然很大,但各国政府实现了一个关键目标:将全球变暖控制在高出工业化前温度水平2℃以内。


事实证明,在巴黎举行的联合国峰会是一个转折点。在达成一项气候公约后,各国政府立即采取举措停止热带雨林的砍伐,并在全球扩大森林面积。到2020年,植被和土壤每年额外储存170亿吨以上的二氧化碳,并抵消掉一半的全球二氧化碳排放。几百万台风力发电机得以安装,上千座核电站被建立起来。太阳能产业飞速发展,并且在21世纪的尾声作为一种能源来源超过了煤炭。


2℃情景


如果从乐观角度来看,这种战胜全球变暖的情景是一种可能的未来构想。它由美国马里兰州全球变化联合研究所的建模专家提出,是一项气候学家为将全球变暖限制在2℃以内而描绘出可能路径的广泛努力的一部分。将全球变暖限制在2℃以内是将产生巴黎公约的联合国气候会议宣布的一个目标。


过去若干年里,气候模型专家提出了几十种美好的2℃情景,而后者均被纳入政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新评估中。该委员会试图实现政策上的中立,并且从未正式支持2℃目标。不过,IPCC在2014年4月传递的官方消息很明确:这一目标虽然野心勃勃,但切实可行。


这在政策制定者和环保人士当中激起了希望,而且将为各国政府在从11月30日开始的联合国2015年巴黎气候会议上达成新气候协议时出现的争论奠定基础。尽管各界普遍认为迄今为止各国提出的减排承诺并不充分,但政策制定者继续针对如何使减排曲线向下弯曲以保持IPCC提议的2℃之路而展开讨论。


然而,一些科学家认为,稍加分析便会发现,定义这一路径的2℃情景似乎过于乐观,并且同目前的政治现实相脱离,以至于它们看上去有些滑稽。尽管注意事项和不确定性均在科学文献中得以清晰阐明,但仍有人担心,2℃的建模努力模糊了挑战的难度,从而扭曲了政治辩论。尤其是一些研究人员就通过碳捕获与封存(CCS)大规模使用生物能源的可行性提出了质疑。目前,很多模型依赖于CCS作为一种提供实质性负排放的相对廉价方式。整体实践在科学界产生了分歧。一些人提出了关于科学家是否正在向政客和政府资助者意志屈服的道德问题。后者想把维持2℃作为可行的政治目标。


“没人敢说这是不可能的。”德国国际和安全事务研究所欧盟研究部负责人Oliver Geden表示,“每个人都在承诺支付2℃的支票,但科学家不得不考虑气候科学的可靠性。”


一万亿吨


将全球变暖限制在2℃以内的想法可追溯至1975年。当时,耶鲁大学经济学家William Nordhaus提出,超过2℃或3℃的变暖将把地球推出过去几十万年的温度范围。1996年,欧盟采纳这一限制,八国集团也在2009年就此达成一致。联合国气候会议的参与国在2009年哥本哈根峰会上肯定了这一目标,然后正式于1年后在墨西哥坎昆将其采纳。


这一举动令科学家措手不及。在2009年以前,大多数建模专家关注的情景是将大气二氧化碳浓度稳定在550p.p.m.(1p.p.m.为一百万分之一)左右,即工业化前水平的一倍。该情景可能会将变暖限制在略低于3℃的范围内。然而,随着对2℃目标的政治兴趣不断增长,一些研究人员开始探索其影响。2009年4月,英国牛津大学气候学家Myles Allen带领团队发表了一项研究,推断人类将不得不把全部累积碳排放限制在1万亿吨——超过已向大气中排放的二氧化碳的一半,以维持将变暖限制在2℃以内的机会。这个万亿吨“碳预算”为目前在政治上很重要的目标提供了科学基线,很多建模专家也由此改变了思路。


随之而来的大量建模努力分成两个主要阵营:先“付费”还是后“付费”。在前一阵营中,各国需要立即缩减温室气体排放。而在后一阵营中,它们能通过开发将二氧化碳从空气中吸走的大规模基础设施,为相对较慢的逐步减排赢得时间。


在后“付费”方式中,大多数模型依赖于生物能源和CCS的结合。该系统以种植收割后经处理能制造生物燃料或用于燃烧发电的作物开始。由于植物在生长时吸收二氧化碳,因此这两种方式能提供碳中和的电能。植物被处理时产生的二氧化碳被捕获并注入地下,而整个过程用掉的碳排放要比产生的二氧化碳多。由美国能源部资助的一个团队在伊利诺伊州一家生产生物乙醇燃料的工厂内测试了此类系统。不过,生物能源和CCS均未展示出接近这些模型所构想情景的潜力。


基于这些模型和其他信息,IPCC估测,到2100年气候适应举措将使预计的全球能源消费减少3%~11%。这种程度是相对适度的,将使全球经济整体上保持增长态势。不过,如果适应举措被延缓或生物能源和CCS发展受限,大多数模型将无法把变暖限制在2℃以内。


危险因素


与此同时,建模专家正在挖掘现实世界的复杂性。大多数模型假定,缓解气候变化的参与将是全球性的,各国会为碳制定一个常见的价格,技术解决方案将被广泛普及,而这种组合将驱动投资流向发展中国家相对廉价的减排举措上。不过,现实要复杂得多。全球变化联合研究所的一个团队同参与IPCC评估的加州大学圣地亚哥分校政治学家David Victor等人合作,分析了在发展中国家进行投资的风险。这些国家大多政局不稳,同时很多公共部门的执行力相对较差。他们的模型显示,投资者可能会避开发展中国家,将资金投向发达国家,从而驱动成本上升,并使快速抑制发展中国家不断上升的碳排放变得更加困难。


“这些模型教会我们,在不切实际的假设下,任何事情都是可能的。而在符合实际的假设下,缩减排放以达到诸如2℃目标将非常困难。”Victor表示。


建模专家非常明确地传递出来的一个信息是,没有所有国家积极有力的共同行动,成本肯定会增加,而实现2℃目标的几率会大幅下降。这正是巴黎峰会面临的情形。大多数国家和所有主要温室气体排放国均提交了减排承诺,但各自的雄心完全不同。


按照现在的情况,全球正走在到本世纪末温度将升高近3℃的道路上。如果各国没有超出其巴黎承诺,全世界将最早在2032年走上耗尽2℃“碳预算”的道路。如果这些模型是正确的,全球领导者或许不得不接受额外的变暖,或者筹划艰巨的负排放行动。如果它们选择了后者并且获得成功,全部争论将发生改变。


“那是一场完全不同的游戏。”奥地利国际应用系统分析研究所副所长、经济建模专家Nebojsa Nakicenovic表示,“如果这在技术上是可能的,那么我们也能实现2℃的目标。”


原文链接:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2015/12/333006.shtm