人類正面臨全球氣候變化和能源消費的巨大挑戰,全球氣候變化不僅意味著熱浪高溫天氣增多、空氣污染加重,人們的勞動生產效率受到影響,在某種程度上還加速了某些傳染病的擴散,對人們的健康產生了惡劣影響。
全球范圍內,每年約有510億噸溫室氣體排入大氣。根據世界經濟
論壇2021年《全球風險報告》,極端天氣已成為全球未來十年的首要風險。比爾 蓋茨在新書《氣候經濟與人類未來》中更是大膽預測:“到21世紀中葉,氣候變化可能變得跟新冠肺炎一樣致命。而到2100年,它的致命性可能會達到該流行病的5倍?!?/div>
以往氣候變化似乎還是一個遙遠的詞匯,海嘯與山崩地裂只發生在末世災難片的銀幕上;而在2021年,極端氣象災害從銀幕走到了現實中:
在中國,1月,席卷中部和東部地區的刺骨寒潮宣告開年;7月,鄭州特大水災讓整座城市陷入癱瘓。而在地球的其他地區,2月的北美迎來極寒天氣,僅美國就因發電站停擺導致超550萬家庭斷電;6、7月,美國加州、加拿大不列顛哥倫比亞省,俄羅斯西伯利亞、南美亞馬遜熱帶雨林等地,因罕見高溫和干旱大范圍遭受野火持續肆虐;與此同時,歐洲中西部遭遇嚴重暴雨洪澇,成千上萬個家庭流離失所。
“破紀錄”“百年一遇”“千年一遇”已經成為氣象播報的常見前綴,所有人都能切身感受到,氣候變化就真實地發生在當下,不分物種和國別地影響著地球上每一個生命體。
2021年,聯合國政府間氣候變化專門委員會(PCC)的第六次評估報告明確指出,人類活動導致大氣、海洋和陸地增暖是毋庸置疑的。人類的影響包括排放諸如二氧化碳、甲烷等溫室氣體,其中二氧化
碳排放量自1970年以來增加了約90%。作為能源消耗的化石燃料燃燒(煤炭、石油和天然氣)是這些排放的主要來源,此外農業、森林砍伐和制造業等也產生排放。
為應對氣候變化挑戰,2015年12月12日,近200個締約方在聯合國氣候峰會上通過《巴黎協定》,期望能共同遏阻全球變暖趨勢?!栋屠鑵f定》的主要目標之一是“將全球平均氣溫較前工業化時期上升幅度控制在2攝氏度以內,并努力將溫度上升幅度限制在1.5攝氏度以內”,為了實現這一溫控目標,據統計全球已有超過100個國家加入“氣候雄心聯盟”(Climate Ambition Alliance:NetZero2050),希望通過努力到2050年實現凈零排放。
氣候變化科學的百年征程
盡管世界氣象組織在1966年提出“氣候變化(Climatic Change)”這一術語,用以描述十年以上時間尺度上、不考慮成因的所有形式的氣候易變性(Climatic variability),但學術界對這一現象的研究與記載可以上溯至十九世紀。
回顧氣候變化科學的百年征程,其中有很多具有里程碑意義的貢獻。1827年,法國數學家和物理學家約瑟夫?傅里葉發現了溫室效應;1861年,英國物理學家約翰 丁達爾在實驗室里證明二氧化碳將導致全球溫度變化。
Web of Science平臺記錄了二十世紀以來人類對氣候變化的研究。1896年,諾貝爾化學獎得主、瑞典化學家斯萬特 阿倫尼烏斯首次使用物理化學的基本原理來計算通過溫室效應,大氣二氧化碳增加將增加地球表面溫度的程度;1901年,瑞典氣象學家尼爾斯 古斯塔夫 埃科赫姆第一次使用“溫室效應”這個詞來描述大氣吸熱與逆輻射過程。
1949年,劍橋大學R.M.古迪提出利用輻射-對流過程來解釋對流層和平流層低層溫度的熱力平衡;1956年加拿大物理學家吉爾伯特?普拉斯發表論文,對20世紀全球大氣中二氧化碳水平的增加及其對地球平均溫度的影響進行了預測,與半個世紀后的測量結果非常接近。
1967年,美國普林斯頓大學真鍋淑郎和理查德韋瑟爾德利用簡化的一維輻射對流平衡模型,真實地模擬重現了觀測的大氣垂直溫度廓線,并定量估算了二氧化碳導致的全球增暖,提出了其中水汽的重要反饋作用。
1976年,德國學者哈塞爾曼提出了隨機氣候模型,認為快速變化的白噪聲天氣的變率,可能造成氣候系統的慢變紅噪聲響應;他的另一項貢獻是提出包括溫室氣體在內的影響因子會在氣候變化序列中留下特定的信號,這種特定的信號可以被稱為“指紋”,通過分離出這種指紋,我們可以檢測出人類活動對氣候變化的影響。這是我們開展氣候變化檢測歸因研究的理論基礎。
2021年,美國學者真鍋淑郎和德國學者哈塞爾曼因對“地球氣候的物理建模、量化可變性和可靠地預測全球變暖”的開創性貢獻獲得諾貝爾物理學獎,這是氣候學家首次被授予物理學獎。
中國的“30 60 雙碳”目標
為應對氣候變化,越來越多的國家將“
碳中和”上升為國家戰略,提出了“無碳未來”的愿景。
作為2020年唯一實現經濟正增長的主要經濟體,中國不斷尋求更具可持續性、包容性和韌性的經濟增長方式,致力于引領世界經濟走向“綠色復蘇”。在2020年9月召開的第七十五屆聯合國大會一般性辯論上,我國提出“雙碳目標”,即“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”的莊嚴承諾。
而在2021年——“十四五”的開局之年,我國更將“碳達峰”“碳中和”作為工作重點,首次寫入經濟和社會發展的五年規劃中。
與此同時,碳達峰碳中和“1+N”
政策體系也在緊鑼密鼓地推進中:2021年10月24日,作為“1”的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》正式公布,而作為“N”的各領域的政策和指導性意見也正陸續推出。2021年10月11日至15日,《生物多樣性公約》締約方大會第十五次會議首次在中國舉辦,我國全面展示了堅定不移推進生態文明建設、持續致力于地球生命共同體共建的大國擔當。
在中國經濟從“高速增長”向“高質量發展”轉變的同時,消費趨勢也在悄然發生改變。在過去五年商道縱橫與界面新聞《中國可持續消費報告》合作開發的調研項目中,“綠色”“環?!薄把h再生”已成為消費者對于可持續消費的核心理解和期待。
“低碳消費”作為建立健全綠色低碳循環發展經濟體系、促進經濟社會發展全面綠色轉型的重要環節,與生態鏈中的每一個個體都息息相關。企業提供的可持續產品選擇豐富了消費者的購物車,而不斷強化的公眾綠色低碳消費理念也正倒逼生產領域的綠色轉型,產消兩端相互促進,持續推動價值鏈綠色轉型進程。
以科技創新推動可持續發展,是破解全球性
問題的緊迫需要
在各種矛盾交織、利益博弈的復雜局面中,科技創新也許是碩果僅存的最大公約數。攜手深化國際交流合作,以科技創新推動可持續發展,是破解全球性問題的緊迫需要,也符合各國人民和全球科技界的新期待。
科學技術通過轉變經濟增長方式協調碳達峰碳中和與經濟發展的關系。同步推進源頭管理和末端治理,通往碳達峰碳中和有三條相互關聯、具有潛力的路徑,分別是提高能源效率,新能源可再生能源替代化石能源、發展自然
碳匯和負排放技術。能源問題是碳達峰碳中和的深層次問題。在化石能源在能源消費結構中占比較高的情況下,人類生產生活的各個環節都將伴隨二氧化碳等溫室氣體排放。
建設以可再生能源為主體的新型
電力系統,是促進能源消費與二氧化碳排放解耦的關鍵。關鍵領域的重大科技創新研發、儲備、部署與大規模推廣應用決定了全球氣候治理能力。國內外關注的中長期
減排技術集中于化石能源、工業、建筑、氫能、CCS、核能、
交通、儲能以及其他等九個方面。
現階段,傳統技術裝備升級改造類技術、可再生能源技術、管理決策類支撐技術對國家減排目標實現、國家戰略性新興產業發展有重大支撐作用。未來,深度減排或零排放技術、負排放技術和地球工程類技術在未來全球減排格局中的戰略性作用備受關注。
實現雙碳目標,不僅需要能源結構和經濟結構 的轉型變革與技術創新,而且需要加強適應氣候變 化行動,為實現碳中和提供重要支撐。
雙碳目標下的深度低碳能源轉型措施 將會大幅度提升環境質量,從而改善居民健康水平。實現雙碳目標和人類健康的協同治理,則會加速能 源和產業結構綠色低碳轉型,助力經濟社會的高質量發展。