王英俊 李榮波 李柄更 羅海波


摘? 要:目前,全球氣候變暖與人類活動排放溫室氣體密切相關,氣候系統各圈層也都受到影響,同時也引發了許多的災害,如極端災害性天氣、海洋酸化、森林火災、糧食減產、凍土融化、疫情肆虐、社會與經濟受到威脅等。面對嚴峻的形勢,在這6個方面提出了應對的建議,即能源結構調整、產業升級、增加碳匯手段、制定碳排放政策、增強國際合作、加強氣候變化與適應的理論研究,以此呼吁全社會重視全球變暖,以實際行動減緩碳排放,早日實現碳中和目標。
關鍵詞:氣候變化? 全球變暖? 碳中和? 碳排放? 災害應對
中圖分類號:P467? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2021)05(a)-0092-05
Abstract: At present, global warming is closely related to the emission of greenhouse gases by human activities, and all circles of the climate system are also affected. At the same time, it also causes many disasters, such as extreme disastrous weather, ocean acidification, forest fires, grain production reduction, frozen soil melting, epidemic, social and economic threats, etc. In the face of the severe situation, this paper puts forward six suggestions, namely, energy structure adjustment, industrial upgrading, increasing carbon sink means, formulating carbon emission policies, strengthening international cooperation, and strengthening the theoretical research on climate change and adaptation, so as to call on the whole society to pay attention to global warming, take practical actions to slow down carbon emissions, and achieve the goal of carbon neutralization as soon as possible.
Key Words: Climate change; Global warming; Carbon neutralization; Carbon emission; Disaster response
氣候變化已經成為世界各國共同關注的問題,它和人類的生活息息相關。當前全球氣候變暖是一個主要趨勢,而二氧化碳等溫室氣體的排放是造成變暖的一個重要因素,因此減少溫室氣體排放,增強對氣候變化的應對能力是世界各國政府努力的方向,許多國家在《巴黎氣候變化協定》的基礎上,建立了本國溫室氣體控制措施,即碳排放計劃,我國也宣布二氧化碳排放力爭在2030年前達峰,努力爭取2060年實現碳中和。實際上這不是一個能輕易完成的指標,希望通過該文的闡述,社會各行業能夠認識到氣候變化的危害,把握應對氣候變化過程中的機遇,在發展的同時共同努力促進我國碳排放目標的完成。
1? 氣候變化的事實
自地球形成以來,氣候就在不斷地變化著,首先是自然因素起主要作用,如太陽黑子、地球軌道變化、火山爆發和地殼的運動等影響著地球的氣候。根據時間尺度和研究方法,地球氣候史可分為3個階段:(1)地質歷史時期的氣候變化。主要指距今22億年到1萬年的氣候變化,其氣候特點是:冰期與間冰期交替出現;氣候變化時間尺度在10萬年以上;溫度振幅在10 ℃~15 ℃。(2)歷史時期的氣候變化。一般指距今1萬年左右以來的氣候變化,其特點是:近萬年來的全球氣候劃分為4次比較寒冷的時期和3次相對溫暖的時期;其氣溫變化幅度在5 ℃~10 ℃。(3)近代氣候變化。主要描述一 二百年以來有氣象記錄時期的氣候變化。這一時期數據資料豐富,可信度較高,國外機構根據不同數據集制定了全球平均氣溫相對于工業革命前的變化趨勢,如圖1所示。
自19世紀的工業革命以來,全球氣溫波動上升,尤其從20世紀80年代開始,全球平均氣溫更是突破了1850年有記錄以來的振蕩區間快速上升,屢創新高。但溫暖程度尚不及距今7 000年到5 000年的歷史時期,因此還有爭論當前的溫度升高是自然原因還是人為原因。可是有一點是確定的,就是工業革命以后,人類活動燃燒化石燃料,排放大量的溫室氣體(尤其是二氧化碳),使得氣溫快速升高。IPCC也指出1951年以來的全球氣溫升高極可能(超過95%的可能性)與人類活動相關,因此人類活動已迅速成為氣候變化的主要原因。
2? 氣候變化的影響
人為影響下的氣候變化驅動因子主要是溫室氣體的排放、氣溶膠的排放和土地使用方式的改變等,這些因子整體促進了氣候變暖,大氣圈、水圈、冰凍圈變暖趨勢明顯[1-3],植被也向高海拔、高緯度地區遷移[4],同時氣候變化也造成了許多災害損失。聯合國發布的《災害造成的人類損失2000—2019》報告指出,全球自然災害總數在21世紀前20年大幅攀升,2000—2019年,全球共記錄7 348起重大災害,造成123萬人死亡,受災人口總數高達42億(許多人不止一次受災),給全球造成的經濟損失高達2.97萬億美元。其中氣候相關災害數量出現驚人的增長,是造成災害總數上升的主要因素。
2.1 極端災害天氣增多
隨著全球變暖,暴雨、暴雪、洪水、干旱、冰雹、龍卷、高溫等災害性天氣發生次數顯著增加。其中,洪水和風暴仍是最高頻發生的災害事件。在過去的20年里,洪澇災害發生的次數增加了一倍多,從1 389次增加到3 254次,平均每年發生163次,共造成104 614人死亡,并且影響全球16億人口。颶風、旋風和風暴潮等風暴的發生次數從1 457次增加到2 043次,導致近20萬人死亡,成為第二大致命的災害。其中我國是遭受自然災害最多的國家(577起)。
2.2 海洋酸化加重
人類活動所產生的二氧化碳中,有約30%被海洋吸收了,這導致海洋酸化,加上水污染嚴重,水下生態系統被破壞,浮游植物的生存遭受威脅,直接沖擊魚蝦等眾多海洋動物,漁業也遭受損失。《科學》雜志曾發表報告稱,地球正經歷過去3億年來速度最快的海洋酸化過程,超過歷史上4次地球生物大規模滅絕時期,眾多海洋生物面臨生存威脅。
2.3 森林火災增加
氣候變化引起氣溫升高、干旱期延長、空氣濕度下降,導致森林火災發生的頻率、過火面積、強度都增大。澳大利亞、美國加州每年都有山火季節,造成人員及大量動物死亡,大面積土地被燒毀。高溫甚至造成北極圈內外西伯利亞的野火,最北端活躍的火鋒到達了71.6°N,距離北冰洋不到8 km。火災同時向大氣中排放大量的二氧化碳,又進一步惡化了大氣系統。2020年野火總二氧化碳排放量完全打破了2019年創下的記錄,并且是2018年以來的最高記錄。
2.4 糧食減產
一般認為氣候變暖會導致熱帶等地區作物產量下降,而有利于寒冷地區作物的生長。但是變暖帶來干旱、缺水、海平面上升、洪水泛濫、氣溫劇變及病蟲害,這些都會使世界各地的糧食生產受到破壞。最近的一些研究表明,寒冷地區的作物產量在氣候變暖背景下也將減少。如果實現《巴黎氣候變化協定》中將全球平均氣溫較前工業化時期上升幅度控制在1.5 ℃,全球4種主要糧食作物將減產2%~7%,如果只能實現升溫幅度控制在2 ℃,那么主要作物產量將減少3%~13%[5]。
2.5 凍土層融化垮塌
氣候變暖使凍土層進一步融化。1981—2019年,青藏公路沿線多年凍土區活動層厚度呈顯著增加趨勢,平均每10年增厚19.6 cm。北極地區凍土層也在融化,并且伴隨著甲烷冒出,它的威力是二氧化碳的25倍。研究人員推測,地球平均氣溫每升高1 ℃,永凍土就放出相當于煤、石油和天然氣4~6年所釋放出的溫室氣體。
2.6 病毒疫情肆虐
世界衛生組織報告提到,全球變暖預示的不僅僅是超級風暴、洪水和干旱,最大的災難也許是疾病。溫度升高可以為某些傳染病創造有利條件,如瘧疾和登革熱;溫度的突然波動會導致流感爆發。此外,氣候變化會導致生態環境改變,迫使動物遷徙,動物之間病原體溢出,傳播到人體的機會增加。冰川凍土的融化也會導致塵封在地球深部的病毒釋放到人類生存環境中,引起找不到源頭的疫情爆發。21世紀人類有遭新老傳染病圍攻的危險。
2.7 社會與經濟受到威脅
程明道在《氣候變化與社會發展》中,從宏觀角度研究了氣候變化與萬年來中國區域文明發展、古羅馬興衰、瑪雅文明興衰等,指出在一定條件下氣候變暖常伴隨社會繁榮,氣候變冷常伴隨社會蕭條、動亂、政權更迭。因為氣候變化直接影響以農業生產為主的社會,直接沖擊社會經濟和百姓的生活環境,從而影響和制約社會發展。從歷史的角度看,也應當注意提防寒冷氣候帶來的災害。各種氣象災害都對國家經濟建設構成了極大的威脅,研究顯示,到21世紀中期,由于氣候變化導致的干旱、洪澇、農作物歉收和基礎設施損失,全球直接經濟損失可能達到7.9萬億美元。
3? 氣候變化的應對
IPCC指出全球平均氣溫升高2 ℃就可能發生不可逆的改變,因此需要努力保持在升溫1.5 ℃范圍內。我國自2006年開始成為全球第一大碳排放經濟體,一直在注意節能減排。2000—2019年,我國單位能源二氧化碳排放量下降了10%,單位實際GDP能源消費量和碳強度更是都下降了40%。這些成績歸功于近年來中國在節能減排和發展清潔能源上做出的巨大努力。為了保證經濟發展,同時能夠完成碳排放目標,建議從以下幾方面重點考慮。
3.1 優化能源結構,發展綠色可再生能源
我國是能源消費大國,居世界首位,不斷增長的能源需求以及化石能源為主的能源消費結構導致中國二氧化碳排放較高。2019年,我國化石能源消費總量占比接近85%,目前我國由化石能源消費產生的碳排放量接近100億t,其中煤炭消耗導致的二氧化碳排放量占比超過75%,見圖2。
因此,若要降低碳排放,就需要減少化石能源的消費比例,增加水電、風電、太陽能、核能等低碳能源的發展,海洋可再生能源發展也潛力巨大[6-8]。我國已開始行動并初見成效,2019年煤炭在能源消費中占比較2005年降低了14.7%,清潔能源消費占比提升至23.4%,預計到2060年光伏發電占比將達到45%,風電30%,核電15%,水電10%,相關的產業也將迎來較大的發展。
3.2 產業結構升級,降低行業碳排放
我國的高碳排放行業除了發電行業,還有鋼鐵、水泥、化工等工業以及交通部門,根據IEA(國際能源署)的數據,中國電力和熱力生產部門貢獻了超過50%的化石能源碳排放,鋼鐵行業、化學原料制造業等高耗能行業貢獻了將近30%的化石能源碳排放,交通行業大概貢獻了10%的碳排放。可以通過使用先進技術,對高能耗的產業進行升級換代,淘汰落后產能。交通部門推動電氣化,優化交通運輸結構,提高交通運輸工具效率和提升低碳能源的利用水平。其他行業則要加快發展服務業、高技術產業,遏制高能耗、高排放行業過快增長,通過優化產業結構實現減排目標。
3.3 開發碳匯新技術,多渠道增加碳吸收
碳匯是指從大氣中清除二氧化碳的過程、活動或機制。一方面,基于自然生態系統對二氧化碳進行吸收和儲存,主要包括森林碳匯、耕地碳匯、草地碳匯、濕地碳匯和海洋碳匯等。還可以通過植樹造林、退耕還林還草、天然林資源保護、農田基本建設等重點工程和政策措施增強碳匯能力。截至2020年3月,中國森林覆蓋率達22.96%,森林面積2.2億hm2,目標是到2035年,全國森林覆蓋率達到26%,森林蓄積量達到210億m3,草原綜合植被覆蓋度達到60%,濕地保護率達到60%,75%的可治理沙地得到治理。另一方面,基于科技手段人為地進行碳捕獲、碳儲存。如歐盟的碳捕獲、利用與封存(CCUS)技術,包括點源CCUS技術、生物質能碳捕獲與封存技術(BECCS)、直接空氣碳捕獲與封存技術(DACCS)、含水層封存技術、強化采油技術(EOR)等。在重點行業如發電、工業、交通等相關領域,推廣應用新技術,向低碳、零碳和負碳方向發展。
3.4 制定碳排放政策,完善碳稅、碳交易市場
為了實現碳減排、碳中和,需要政策與市場兩方面共同發揮作用。在行政上出臺相關法律法規,約束企業及個人,減少碳排放。市場手段上推行碳稅制度,完善碳排放權交易市場。目前,全國碳排放權交易市場試點運行良好,覆蓋了電力、鋼鐵、水泥等方面近3 000家重點排放單位,累計成交量突破2.5 t,累計成交金額超過55億元,企業整體履約率保持較高水平。試點范圍內的碳排放總量和強度實現“雙降”,顯示出碳排放市場以較低成本控制碳排放的良好效果。
3.5 增強國際合作,加快全球碳減排進程
作為全球最大的碳排放和煤炭消費國,增強國際合作不僅可以引進先進技術,降低我國碳排放,還可以讓我國的技術走出國門,實現不同國家之間在節能減排、低碳、零碳以及負碳等相關技術上的互補,提升我國的國際影響力,最終實現互惠互利、合作共贏[9]。
3.6 加強氣候變化的理論研究,科學應對氣象災害
在全球氣候變化方面,數據、理論模型、結論多來自其他國家,對我國的適用性還有待研究,需要發展我國的氣候影響綜合評估模式,加強分析氣候變化對我國環境、生態系統和社會經濟系統的影響,為有效制定應對氣候變化政策,積極參與國際合作提供科學依據。
在應對氣象災害方面,完善多災種的監測應急機制,加強極端氣象災害監測預報能力建設。努力提升氣象災害的適應能力,如加強農田基本建設、選育抗逆品種、開發生物技術等;加強天然林資源保護和自然保護區監管,繼續開展生態保護重點工程建設;合理開發和優化配置水資源、強化節水和加強水文監測等措施[10]。
4? 結語
雖然目前全球性災難還未到來,但氣候變化的地區性災難隨處可見。世界各國已達成共識并制訂行動計劃控制溫室氣體排放,目標是2050—2060年左右實現碳中和。我國也將綠色原則融入了2021年01月01日實施的《中華人民共和國民法典》,倡導從事民事活動都應當有利于節約資源,保護生態環境。為了早日實現碳中和,需要全社會共同努力,以實際行動節能減排,保護我們共同生存的家園。
參考文獻
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