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全球变暖控制在1.5°C以下是否为时已晚?7个重要的挑战

已有 342 次阅读 2024-4-16 00:05 |系统分类:科研笔记

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当来自197个国家的代表抵达迪拜参加最新一轮气候谈判时,他们将不得不面对一个基本问题:各国是否实现了他们设定的将全球变暖控制在比工业化前水平高1.5摄氏度的目标?这将是人类首次正式评估2015年巴黎气候协议的进展。这项强制性的“全球盘点”的目标是确保政治领导人每五年面对一次事实,并希望他们能够加强遏制温室气体排放的努力。各国必须在2025年做出新的气候承诺。积极的一面是,现在很明显,许多政府正在采取具体措施来减缓气候变化。公共和私营部门的气候投资都在增加,在许多国家,可再生能源正在以历史性的速度取代化石燃料。但进展过于缓慢,几乎以任何标准衡量,世界都远远达不到1.5°C的目标。温室气体排放量创历史新高,热带森林正以接近创纪录的速度被砍伐,化石燃料补贴不断增加,燃煤发电站仍在建设。华盛顿环境智库世界资源研究所(World Resources Institute)跟踪气候变化趋势的索菲·博姆(Sophie Boehm)说:“在全球盘点之际,各国政府需要清醒地认识到这种黯淡的进展,以便他们能够迅速启动急需的航向修正。”

2023年11月21日,《Nature》杂志Jeff Tollefson最新报道仔细审视了迄今为止的进展,以及如何让巴黎之梦继续下去。

1、全球增温记录

乍一看,各国似乎没有机会实现《巴黎协定》将全球变暖控制在1.5摄氏度以内的主要目标。在过去十年中,变暖的速度有所加快,2023年的全球平均温度可能比1850-1900年的平均温度高1.4°C(见下图)。

2、拖延没有好处

有一点是明确的:我们等待的时间越长,实现《巴黎协定》目标就越困难,专家们表示,我们等待的时间太长了。全球领导人在1992年签署《联合国气候变化框架公约》(United Nations Framework Convention on climate Change)时,承诺防止“对气候系统造成危险的人为干扰”。如果他们当时履行了这一承诺,并继续推进减排,他们将有一个世纪的时间来停止温室气体排放,同时仍将升温限制在1.5°C。

三十年后,情况看起来不一样了。根据气候变化追踪机构(Climate Change Tracker)的最新碳预算估算(重磅!全球80个科研单位的105名研究者合作发布:2022年全球碳收支),按照目前的排放趋势,世界将在五年多一点的时间里消耗足够的碳,导致全球气温上升1.5摄氏度左右。气候变化追踪机构是一个使用IPCC方法追踪气候趋势的科学联盟。从现在到2034年,世界需要每年减少8%的碳排放量,以保持50%的机会将全球变暖控制在1.5°C以下。

相比之下,到2020年,全球大流行才使碳排放量减少了7%。van Vuuren说:“我们没有早点采取行动,把自己置于这种愚蠢的混乱之中。(见下图)

3、碳去除

由于采取如此激烈的行动来停止排放没有真正的希望,研究人员的共识是,只有一种可行的方法可以摆脱这种混乱。那就是在一段时间内超过1.5°C大关,然后在本世纪下半叶通过从大气中提取二氧化碳来降低温度。

这种超调情景是计算机模型的首选之一,它们的任务是找到最便宜的前进道路,这也是许多科学家继续说这个目标在技术上仍然是可以实现的原因之一。

科学家和企业正在寻求一系列经常有争议的方案来从大气中去除碳,也被称为负排放。一些人专注于以自然为基础的活动,如种植森林和微妙地改变海洋化学,以促进碳吸收。另一些则采用工业解决方案,包括捕获和掩埋发电厂和钢厂的排放物,或直接从大气中提取二氧化碳。

问题在于,没有任何一种碳去除方法能在接近气候相关的尺度上得到证明,而且潜在的连锁效应通常也不为人所知。例如,即使是植树造林,也会损害生物多样性,或因失去农业用地而抬高粮食价格。但有了足够的投资和研究,许多科学家预计负排放最终将发挥作用。

加州斯坦福大学的能源工程师Sally Benson说:“开发去除碳的后备技术非常重要,我对我们能够做到这一点非常有信心。”她补充说,一个更大的问题是,“我们是否愿意花这笔钱”。

豪斯法瑟说,假设从大气中提取每吨二氧化碳的成本为100美元,这是碳去除技术的共同目标,那么封存足够的碳以使全球气温降低0.1摄氏度将需要大约22万亿美元。这大约是去年全球政府和企业年度气候支出的16倍。“我们说的是非常非常昂贵的干预措施,”豪斯法瑟说。

这就是为什么科学家总是强调首先需要尽快降低排放的原因之一(见“负排放”)。

4、减少排放

受2019冠状病毒病大流行影响,全球化石燃料二氧化碳排放量在经历了一年的下降后,去年达到了372亿吨的新高。然而,可再生能源发电的比率也在飙升,许多能源专家现在认为,从化石燃料的过渡几乎是不可避免的。这是即将进入COP28的为数不多的亮点之一。

即使面对通货膨胀、战争和随之而来的能源危机,清洁能源的部署也达到了创纪录的水平。清洁技术正在吸引世界各地大量的新能源投资,而化石燃料似乎即将出现缓慢下降。

所有这些都促使国际能源机构预测,化石燃料的年排放量——占所有碳排放量的90%以上——将在未来几年内达到峰值,到2030年降至350亿吨。与2015年《巴黎协定》签署前的基线预测相比,这将意味着每年减少75亿吨,相当于消除美国和欧盟的能源排放总和(见下图)。

5、清洁电力

展望未来,第一步是加快这一进程,清理电网。莱兹卡诺说,在许多地方,这意味着通过升级和扩大输电线路,配合新的发电项目来消除瓶颈。“步伐需要大大加快,”他说。

但潜在的回报是巨大的。由丰富的清洁能源提供的新电网还可以为建筑物供暖和为电动汽车提供动力。本森说:“这些措施加在一起将使排放量减少50%,这是我们抱有希望的理由。”

前面的道路是艰巨的。根据国际能源机构的数据,到2050年,可再生能源和其他低排放能源的电力将需要增加近七倍,达到每年近77万亿太瓦时。到2040年,煤炭、天然气和石油的发电量必须降至几乎为零,除非辅以捕捉和以某种方式从大气中隔离碳的技术(见下图)。

6、转移责任

全球北方的工业化国家对大气中积累的大部分温室气体负有责任。例如,美国和欧洲的排放量占历史总量的37%。但几十年来,最富裕的西方国家的排放量一直在下降,而其他国家的排放量却在飙升。中国现在是世界上最大的二氧化碳排放国,就在今年,印度的二氧化碳排放量超过了欧盟(见下图)。

7、增加投资

第28届联合国气候变化大会(COP28)迎来了另一个好消息:根据国际倡导组织气候政策倡议(CPI)的最新分析,全球气候投资(包括私人和公共支出)在2021年飙升至1.1万亿美元,在2022年飙升至1.4万亿美元。总而言之,这比前两年增长了近一倍。

“这是一个转变,”CPI驻伦敦分析师贝萨•纳兰(Baysa Naran)表示。“我真的很受鼓舞。”

然而,这仅仅是个开始。CPI估计,到2030年,世界将需要将气候支出增加到每年约9万亿美元,到2035年将增加到近11万亿美元,以推广清洁能源,并为未来几十年不可避免的气候变暖影响做好准备(见下图)。还需要向低收入国家提供更多资金。



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