國際氣候變化科學(xué)和評估對中國應(yīng)對氣候變化的啟示

摘要

科學(xué)研究和評估工作推動了國際應(yīng)對氣候變化進程，并加大了各國行動力度。更多的科學(xué)證據(jù)表明人類活動是造成全球氣候變暖的主要原因；氣候變化影響、適應(yīng)和脆弱性研究范圍不斷擴展和深化，區(qū)域甚至次國家級層面的問題受到高度關(guān)注；2℃溫控目標的實現(xiàn)已然成為共識，政策協(xié)調(diào)與集成及相關(guān)政策在不同領(lǐng)域的協(xié)同作用成為研究的熱點。未來中國應(yīng)對氣候變化需要在四個方面進一步開展研究和采取行動：①加強不同學(xué)科和領(lǐng)域的研究工作，圍繞與實現(xiàn)溫升控制1.5 ℃、土地利用、海洋以及城市相關(guān)問題開展專題研究。②加強國內(nèi)綠色低碳轉(zhuǎn)型和國際談判的戰(zhàn)略研究。③構(gòu)建氣候服務(wù)體系，以災(zāi)害風(fēng)險管理為抓手，提升氣候變化適應(yīng)水平。④通過構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)能源變革，加快推進國內(nèi)能源革命和經(jīng)濟發(fā)展的低碳轉(zhuǎn)型。

關(guān)鍵詞 氣候變化；科學(xué)評估；中國

中圖分類號 F205 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2016）08-0006-04 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.08.002

2015年是全球應(yīng)對氣候變化史上具有里程碑意義的一年[1-2]。這一歷史性的轉(zhuǎn)折應(yīng)歸功于長期以來人們對氣候變化科學(xué)認識和應(yīng)對能力的不斷提高，而政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的評估工作起到了直接的推動作用，特別是第五次評估報告的完成[3-5]。隨著《巴黎協(xié)定》的簽署以及IPCC第六次評估周期的開始，各國正以更大的勇氣和決心，迎接綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展的新時代。

1 對氣候變化科學(xué)認識不斷深化

過去幾十年，由于地球觀測系統(tǒng)的發(fā)展，特別是衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，使得對地球氣候的觀測范圍在數(shù)量級上增加了幾倍。同時，基于對空間和時間特征描述的增加，進一步降低了對氣候系統(tǒng)認識的不確定性。另外，器測觀測前歷史自然檔案以及樹輪、深海沉積物巖芯、冰芯等氣候代用資料的研究，提供了歷史時期從區(qū)域到全球尺度氣候和大氣成分變率的信息，這些都為人類提供了越來越全面和確鑿的氣候變化信息，從多維視角進一步證實了全球氣候系統(tǒng)的變暖事實。隨著觀測資料的增加、檢測歸因方法和技術(shù)的進一步完善以及氣候模式的不斷發(fā)展，對氣候變化原因的認識也在逐漸深化。IPCC第五次評估報告（AR5）對20世紀中葉以來一半以上的溫度升高是由人類活動造成這一認識的信度提高到了95%以上，并基于更多的證據(jù)，對氣候變化進行了定量的歸因。除南極以外的所有大陸區(qū)域，人為強迫可能對20世紀中葉以來的地表溫度升高作出了實質(zhì)貢獻。并且已經(jīng)在大氣和海洋的變暖、全球水循環(huán)的變化、冰雪量的減少、全球平均海平面上升以及一些極端氣候事件的變化中檢測到人為影響。氣候模式也從20世紀70年代簡單的大氣環(huán)流模式發(fā)展到如今耦合了大氣、海洋、陸面、海冰、氣溶膠、碳循環(huán)等多個模塊的復(fù)雜氣候系統(tǒng)模式。動態(tài)植被和大氣化學(xué)過程正陸續(xù)被耦合到氣候系統(tǒng)模式中，發(fā)展為地球系統(tǒng)模式。預(yù)估研究的要素更為豐富，如已經(jīng)可以預(yù)估空氣質(zhì)量變化。而且，許多研究表明未來全球氣候變暖的程度，主要取決于全球CO2累積排放量，并可定量給出2℃目標下的未來累積排放空間及選擇[4-5]。

2 風(fēng)險管理成為氣候變化適應(yīng)的重要抓手

氣候變化影響、適應(yīng)和脆弱性研究和評估范圍不斷擴展和深化，綜合性更強，區(qū)域甚至次國家級層面的問題受到高度關(guān)注。除了傳統(tǒng)關(guān)注的氣候變化對自然和生態(tài)系統(tǒng)的影響外，還關(guān)注到對海洋、城市和農(nóng)村、主要經(jīng)濟部門和服務(wù)、人類安全、生計和貧困等領(lǐng)域的綜合評估；在適應(yīng)方面，適應(yīng)需求和選擇，適應(yīng)的規(guī)劃和執(zhí)行，適應(yīng)的機遇、局限和限制，適應(yīng)經(jīng)濟學(xué)等研究得到重視。在氣候變化影響的檢測和歸因的涵義和方法方面，已經(jīng)可以實現(xiàn)沿著因果鏈的方式對影響的不同階段進行檢測和歸因。對氣候變化的風(fēng)險，特別是新生風(fēng)險有了更深入的認識，強調(diào)人類社會需要綜合考慮未來各種氣候變化風(fēng)險。在適應(yīng)策略上，考慮到不同的決策類型、決策過程和決策收益方等多樣化背景時，決策支持是最為有效的。通過災(zāi)害風(fēng)險管理提高適應(yīng)能力是被廣泛采用的無悔方法，建立多層面的風(fēng)險融資機制有助于提高應(yīng)對極端氣候的能力。在有效適應(yīng)對策中，更多強調(diào)在減緩與適應(yīng)之間，以及不同的適應(yīng)選項之間存在著顯著的協(xié)同效益和權(quán)衡取舍，適應(yīng)的第一步通常是降低當前氣候變率下的脆弱性和暴露度。在氣候恢復(fù)力路徑和轉(zhuǎn)型上，最新認識指出氣候恢復(fù)力路徑是適應(yīng)與減緩相結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展之路，對于已經(jīng)和即將發(fā)生的不利影響，適應(yīng)的效果更為顯著，但控制長期風(fēng)險必須強化減緩。此外綜合風(fēng)險治理、迭代管理以及轉(zhuǎn)型適應(yīng)等重要概念在研究和實踐中得到進一步應(yīng)用[6]。

3 2℃溫控目標的實現(xiàn)成為共識

減緩方面的研究更加注重歷史排放趨勢、驅(qū)動因子以及減排情景的分析，部門劃分更為清晰，弱化了減排潛力，強化了減排路徑與措施，研究的核心從基于不同情景下各部門的技術(shù)經(jīng)濟潛力，轉(zhuǎn)向和深入到重點圍繞實現(xiàn)全球2℃溫控目標所需的路徑和措施及其可行性。盡管關(guān)于排放空間及溫升與排放量之間關(guān)系的估計仍然存在很大的不確定性，但國際上最新研究的一個顯著進展，就是對于實現(xiàn)2℃溫控目標所要求的排放空間和未來減排目標給出了更為清晰明確的估計。同時也指出實現(xiàn)2℃溫控目標存在很多不同的路徑。同時，在研究歷史排放問題上，一些研究嘗試引入森林和土地利用相關(guān)的CO2排放重新計算歷史累積排放及分布，這將在很大程度上改變歷史責任的劃分。在政策方面，研究的范圍和內(nèi)容得到了極大地擴展，一個貫穿全球、區(qū)域、國家與次國家的多層次立體氣候政策體系正在全球主要地區(qū)形成。更多研究表明氣候政策和非氣候政策之間具有顯著的協(xié)同效益，技術(shù)政策作為其他減緩政策的補充需要從技術(shù)拉動和需求驅(qū)動同時著力。許多研究強調(diào)了制度在創(chuàng)造激勵和引導(dǎo)決策方面的重要性，政策協(xié)調(diào)與集成及相關(guān)政策在不同領(lǐng)域的協(xié)同效益評估可能成為未來研究的熱點問題[7-9]。

4 中國應(yīng)對氣候變化面臨的機遇與挑戰(zhàn)

4.1 基礎(chǔ)科學(xué)研究

中國學(xué)者在有關(guān)東亞地區(qū)氣候變化認識和影響研究方面具有創(chuàng)新性進展，如氣溶膠對亞洲季風(fēng)的影響，尤其是對東亞夏季風(fēng)與降水的影響，城市化下的周日效應(yīng)，氣溶膠的長距離輸送，霾日的形成（尤其是中國地區(qū)）和沙塵氣溶膠源地等問題上具有亮點。但是總體而言，對于全球尺度的研究還有很大不足，在數(shù)據(jù)處理、研究方法等方面都與發(fā)達國家存在差距，如中國尚沒有建立公認的全球數(shù)據(jù)集。在檢測歸因領(lǐng)域，已有一些工作揭示了溫室氣體或氣溶膠在東亞地區(qū)溫度、降水和極端事件變化中的作用，但是這些工作所應(yīng)用的方法基本都是一致性檢驗的方法（即，使用不同強迫因子驅(qū)動氣候模式所得到的結(jié)果和觀測進行對比），而應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法對這些結(jié)果進行統(tǒng)計分析和推斷的研究尚不多，在觀測到影響的檢測與歸因上更是成果甚少。在基于典型濃度路徑（RCPs）情景分析下的風(fēng)險研究方面，中國尚處于起步階段。關(guān)于脆弱性、影響、適應(yīng)和發(fā)展的自然科學(xué)和社會科學(xué)的交叉綜合評估方面的研究明顯不足，定量化風(fēng)險評估水平尚弱，適應(yīng)與減排的相互聯(lián)系、成本和協(xié)同作用，適應(yīng)的機遇和限制因素、有序適應(yīng)機制和定量適應(yīng)措施以及適應(yīng)氣候變化經(jīng)濟學(xué)評估等方面的研究比較落后[10]。

4.2 減緩政策研究

國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心、國家發(fā)展改革委能源研究所等研究團隊基于全球2℃對應(yīng)的排放空間，按照人均碳排放相等原則，并同時考慮是否要計入歷史排放，開展了中國可能面臨的排放空間估算研究，結(jié)果表明如果考慮歷史排放的責任，中國從2012-2100年的剩余排放空間占全球的比例為20%-26%；如果不考慮歷史排放的責任，中國從2012-2100年的剩余排放空間占全球的比例為14%-15%。提出了基于中國剩余排放空間下可能的三組碳排放路徑，即強控排路徑（低排放路徑），其碳排放達峰年份在2020年左右，峰值年碳排放小于90億tCO2，2050年碳排放量回落到1990年排放水平；高控排路徑（中排放路徑），其碳排放達峰年份在2020-2025年，峰值年碳排放95-102億tCO2，2050年碳排放量回落到2001-2005年排放水平；低控排路徑（高排放路徑），其碳排放達峰年份在2025-2030年，峰值年碳排放105-122億tCO2，2050年碳排放量回落到2010年排放水平。對于中國而言，要支持全球?qū)崿F(xiàn)2℃升溫目標，中國能源活動的CO2排放需要最晚在2025年達到峰值，之后開始明顯下降。分析國內(nèi)外眾多研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大部分減排情景在2030年之前實現(xiàn)減排目標的主要減排技術(shù)及其對減排潛力的貢獻分別約為：終端能效技術(shù)占57%、電廠能效技術(shù)占7%、新能源和可再生能源占21%、核電和水電占9%、替代能源技術(shù)占4%、碳捕獲與封存（CCS）占2%。依據(jù)可再生能源和化石燃料發(fā)電技術(shù)的成本下降的學(xué)習(xí)曲線效應(yīng)，2020年之前，可再生能源發(fā)電相比化石能源發(fā)電將具有明顯的成本競爭性。到2050年，風(fēng)力發(fā)電裝機達到13億kW，光伏發(fā)電達到17億kW。同時將進一步推廣利用太陽能供熱水和采暖技術(shù)，以及分布式可再生能源利用技術(shù)，如太陽能空調(diào)、光伏發(fā)電采暖等。2050年由于CCS技術(shù)的應(yīng)用，使得化石燃料發(fā)電趨向低碳化。到2050年將有4.1億kW的燃煤電廠以整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（IGCC）技術(shù)為主并使用CCS技術(shù)。

5 對中國應(yīng)對氣候變化科技與行動的啟示

5.1 加強氣候變化科學(xué)研究

5.1.1 基礎(chǔ)科學(xué)研究

未來中國需要加強不同學(xué)科和交叉領(lǐng)域的研究，同時要注重基礎(chǔ)科學(xué)研究成果的轉(zhuǎn)化。在基礎(chǔ)科學(xué)方面，應(yīng)進一步加強在海洋氣候變量和環(huán)流、生物地球化學(xué)、云-氣溶膠作用、氣候變化檢測歸因方法學(xué)特別是相關(guān)氣候變量和極端氣候事件的檢測歸因等方面的研究；發(fā)展氣候系統(tǒng)模式，加強模式評估和氣候變化預(yù)估特別是年代際氣候變化預(yù)測和近期預(yù)估等方面的研究[11]。在適應(yīng)氣候變化方面，應(yīng)增強海洋系統(tǒng)、人類安全生計和貧困、適應(yīng)的需求和選擇、規(guī)劃和執(zhí)行、經(jīng)濟學(xué)以及除亞洲和公海外的其他區(qū)域等領(lǐng)域的研究，進一步加強氣候變化影響的檢測和歸因、以及適應(yīng)機制等方面的研究，推進綜合影響評估模型的開發(fā)與應(yīng)用。在氣候變化減緩方面，則需要增強氣候變化社會、經(jīng)濟和倫理理論，投資和金融，政策風(fēng)險和不確定的綜合評估研究，以及與減緩的相關(guān)實踐研究。最近幾年應(yīng)重點圍繞全球增暖1.5℃影響及排放路徑，氣候變化與荒漠化、可持續(xù)土地管理及糧食安全，氣候變化和海洋與冰凍圈、氣候變化與城市等專題開展研究。

5.1.2 國內(nèi)綠色低碳轉(zhuǎn)型和國際談判的戰(zhàn)略研究

應(yīng)加強可持續(xù)轉(zhuǎn)型理論、指標體系和政策體系研究，分析中國實現(xiàn)2020年40%-45%減排目標，2030年達峰目標及60%-65%減排承諾的行業(yè)分布、潛力及經(jīng)濟和技術(shù)可行性，開展中國中長期可持續(xù)轉(zhuǎn)型及碳排放情景研究，分析先進能源技術(shù)發(fā)展路線圖及成本潛力，綜合評估中國可持續(xù)轉(zhuǎn)型的影響，包括對經(jīng)濟、貿(mào)易、環(huán)境、資源、福利等方面的影響及其不確定性，開展影響的時空分布、地區(qū)分布、行業(yè)分布、人群分布研究，設(shè)計支撐中國實現(xiàn)可持續(xù)轉(zhuǎn)型的政策體系。建立全球主要國家和地區(qū)排放趨勢與情景數(shù)據(jù)庫，研究各國自主貢獻與實現(xiàn)特定溫度控制目標之間的關(guān)系。開展2020后新氣候制度對全球主要國家和地區(qū)的影響及其不確定性分析，研究基于公平與發(fā)展原則的全球減排責任分配方案，開展應(yīng)對氣候變化的國際碳交易市場機制研究，不同減排政策與機制有效性分析及比較研究，國際投融資及碳金融機制的發(fā)展態(tài)勢研究等。

5.2 強化政策與行動力度

5.2.1 氣候服務(wù)與氣候變化適應(yīng)

提供有效的氣候服務(wù)，推進氣候變化適應(yīng)已成為趨勢。應(yīng)加強氣候服務(wù)供需雙方的對接，構(gòu)建包括研究人員、用戶在內(nèi)多方協(xié)同設(shè)計和發(fā)展的氣候服務(wù)體系，為不同層次的用戶提供定制的氣候服務(wù)信息，使用戶能夠更好地獲取和使用氣候信息，支持氣候變化影響與適應(yīng)方面的決策。進一步開展臺風(fēng)、風(fēng)暴潮、風(fēng)災(zāi)和暴雨洪澇災(zāi)害及風(fēng)險區(qū)劃技術(shù)研究，完成各類災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃矩陣圖譜，給出不同風(fēng)險區(qū)防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)對措施和建議。在風(fēng)險預(yù)警方面，要由單純關(guān)注災(zāi)害的自然屬性向關(guān)注災(zāi)害的自然屬性和社會屬性并重轉(zhuǎn)變，由災(zāi)害應(yīng)急服務(wù)向災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警服務(wù)延伸。國家應(yīng)完善法律框架，保護脆弱群體，提供信息、政策和財政支持，并通過各級地方政府協(xié)調(diào)適應(yīng)行動。地方政府和私營部門則需在促進社區(qū)和家庭風(fēng)險管理方面發(fā)揮更大作用。

5.2.2 氣候變化減緩行動

通過構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)能源變革，加快推進國內(nèi)能源革命和經(jīng)濟發(fā)展的低碳轉(zhuǎn)型。中國提出2030年左右CO2排放總量達峰目標，即意味著在強化“強度”下降目標的同時，要進一步實施“總量”的雙控機制，實現(xiàn)達峰后再進一步實施與發(fā)達國家類似的排放總量下降目標。2030年左右CO2達峰后，在經(jīng)濟持續(xù)增長同時，能源需求仍會繼續(xù)有所增加，但能源總需求增長將依靠增加新能源和可再生能源供應(yīng)滿足[12]。因此，實現(xiàn)2030年非化石能源比例達20%左右目標，是對CO2排放達峰的重要支撐。

中國應(yīng)開創(chuàng)一條盡早達到更低峰值的創(chuàng)新型低碳發(fā)展道路。實現(xiàn)2030年峰值目標要做好技術(shù)、資金、政策、機制和能力建設(shè)方面的務(wù)實安排，在發(fā)展理念、民意基礎(chǔ)、政策與制度儲備、技術(shù)系統(tǒng)儲備、創(chuàng)新能力、資本存量與流量、綜合與專項能力等方面形成更加厚實的積累，為2030年后的加速轉(zhuǎn)型奠定堅實的基礎(chǔ)。

建立促進實現(xiàn)碳排放峰值的管理機制。以約束性指標（碳總量、碳強度、非化石能源消費占比、碳匯）為核心，引領(lǐng)能源節(jié)約、可再生能源發(fā)展和環(huán)境友好的新型工業(yè)化和城鎮(zhèn)化發(fā)展模式，促進經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化；同時推動目標體系、體制機制、管理模式、政策措施的全面轉(zhuǎn)型。制定相關(guān)時間表、路線圖和實施方案，分步驟、分區(qū)域、分行業(yè)推動實現(xiàn)碳排放峰值，東部經(jīng)濟發(fā)達的?。▍^(qū)）力爭率先達到碳排放總量峰值，推動工業(yè)部門提前實現(xiàn)碳排放總量峰值。制定和完善圍繞碳排放總量控制的制度安排和政策體系。

在制定低碳發(fā)展政策時應(yīng)注重與其他社會經(jīng)濟發(fā)展目標的協(xié)調(diào)，包括與社會保障、扶貧、就業(yè)、能源安全、糧食安全、局地環(huán)境污染、長期競爭力等的關(guān)系，通過統(tǒng)籌兼顧、多目標尋優(yōu)，力爭最大化協(xié)同效益。以中國全球治理新理念繼續(xù)推動《巴黎協(xié)定》的實施，就《巴黎協(xié)定》中有關(guān)全球1.5℃升溫目標、各國自主貢獻目標與全球盤點、資金技術(shù)與透明度等相關(guān)問題開展綜合性和前瞻性研究，研究今后落實協(xié)定談判的立場和策略，繼續(xù)在全球氣候治理中發(fā)揮積極的引領(lǐng)作用，探索和發(fā)展習(xí)近平主席提出的推動全球治理的新理念和新模式。

致謝：本文基于科技部支撐課題“IPCC第五次評估對我國應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略的影響”的研究成果，感謝課題組所有成員的工作。

（編輯：李 琪）

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