国际气候变化科学和评估对中国应对气候变化的启示

摘要

科学研究和评估工作推动了国际应对气候变化进程，并加大了各国行动力度。更多的科学证据表明人类活动是造成全球气候变暖的主要原因；气候变化影响、适应和脆弱性研究范围不断扩展和深化，区域甚至次国家级层面的问题受到高度关注；2℃温控目标的实现已然成为共识，政策协调与集成及相关政策在不同领域的协同作用成为研究的热点。未来中国应对气候变化需要在四个方面进一步开展研究和采取行动：①加强不同学科和领域的研究工作，围绕与实现温升控制1.5 ℃、土地利用、海洋以及城市相关问题开展专题研究。②加强国内绿色低碳转型和国际谈判的战略研究。③构建气候服务体系，以灾害风险管理为抓手，提升气候变化适应水平。④通过构建能源互联网实现能源变革，加快推进国内能源革命和经济发展的低碳转型。

关键词 气候变化；科学评估；中国

中图分类号 F205 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2016）08-0006-04 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.08.002

2015年是全球应对气候变化史上具有里程碑意义的一年[1-2]。这一历史性的转折应归功于长期以来人们对气候变化科学认识和应对能力的不断提高，而政府间气候变化专门委员会（IPCC）的评估工作起到了直接的推动作用，特别是第五次评估报告的完成[3-5]。随着《巴黎协定》的签署以及IPCC第六次评估周期的开始，各国正以更大的勇气和决心，迎接绿色低碳和可持续发展的新时代。

1 对气候变化科学认识不断深化

过去几十年，由于地球观测系统的发展，特别是卫星遥感技术的发展，使得对地球气候的观测范围在数量级上增加了几倍。同时，基于对空间和时间特征描述的增加，进一步降低了对气候系统认识的不确定性。另外，器测观测前历史自然档案以及树轮、深海沉积物岩芯、冰芯等气候代用资料的研究，提供了历史时期从区域到全球尺度气候和大气成分变率的信息，这些都为人类提供了越来越全面和确凿的气候变化信息，从多维视角进一步证实了全球气候系统的变暖事实。随着观测资料的增加、检测归因方法和技术的进一步完善以及气候模式的不断发展，对气候变化原因的认识也在逐渐深化。IPCC第五次评估报告（AR5）对20世纪中叶以来一半以上的温度升高是由人类活动造成这一认识的信度提高到了95%以上，并基于更多的证据，对气候变化进行了定量的归因。除南极以外的所有大陆区域，人为强迫可能对20世纪中叶以来的地表温度升高作出了实质贡献。并且已经在大气和海洋的变暖、全球水循环的变化、冰雪量的减少、全球平均海平面上升以及一些极端气候事件的变化中检测到人为影响。气候模式也从20世纪70年代简单的大气环流模式发展到如今耦合了大气、海洋、陆面、海冰、气溶胶、碳循环等多个模块的复杂气候系统模式。动态植被和大气化学过程正陆续被耦合到气候系统模式中，发展为地球系统模式。预估研究的要素更为丰富，如已经可以预估空气质量变化。而且，许多研究表明未来全球气候变暖的程度，主要取决于全球CO2累积排放量，并可定量给出2℃目标下的未来累积排放空间及选择[4-5]。

2 风险管理成为气候变化适应的重要抓手

气候变化影响、适应和脆弱性研究和评估范围不断扩展和深化，综合性更强，区域甚至次国家级层面的问题受到高度关注。除了传统关注的气候变化对自然和生态系统的影响外，还关注到对海洋、城市和农村、主要经济部门和服务、人类安全、生计和贫困等领域的综合评估；在适应方面，适应需求和选择，适应的规划和执行，适应的机遇、局限和限制，适应经济学等研究得到重视。在气候变化影响的检测和归因的涵义和方法方面，已经可以实现沿着因果链的方式对影响的不同阶段进行检测和归因。对气候变化的风险，特别是新生风险有了更深入的认识，强调人类社会需要综合考虑未来各种气候变化风险。在适应策略上，考虑到不同的决策类型、决策过程和决策收益方等多样化背景时，决策支持是最为有效的。通过灾害风险管理提高适应能力是被广泛采用的无悔方法，建立多层面的风险融资机制有助于提高应对极端气候的能力。在有效适应对策中，更多强调在减缓与适应之间，以及不同的适应选项之间存在着显著的协同效益和权衡取舍，适应的第一步通常是降低当前气候变率下的脆弱性和暴露度。在气候恢复力路径和转型上，最新认识指出气候恢复力路径是适应与减缓相结合的可持续发展之路，对于已经和即将发生的不利影响，适应的效果更为显著，但控制长期风险必须强化减缓。此外综合风险治理、迭代管理以及转型适应等重要概念在研究和实践中得到进一步应用[6]。

3 2℃温控目标的实现成为共识

减缓方面的研究更加注重历史排放趋势、驱动因子以及减排情景的分析，部门划分更为清晰，弱化了减排潜力，强化了减排路径与措施，研究的核心从基于不同情景下各部门的技术经济潜力，转向和深入到重点围绕实现全球2℃温控目标所需的路径和措施及其可行性。尽管关于排放空间及温升与排放量之间关系的估计仍然存在很大的不确定性，但国际上最新研究的一个显著进展，就是对于实现2℃温控目标所要求的排放空间和未来减排目标给出了更为清晰明确的估计。同时也指出实现2℃温控目标存在很多不同的路径。同时，在研究历史排放问题上，一些研究尝试引入森林和土地利用相关的CO2排放重新计算历史累积排放及分布，这将在很大程度上改变历史责任的划分。在政策方面，研究的范围和内容得到了极大地扩展，一个贯穿全球、区域、国家与次国家的多层次立体气候政策体系正在全球主要地区形成。更多研究表明气候政策和非气候政策之间具有显著的协同效益，技术政策作为其他减缓政策的补充需要从技术拉动和需求驱动同时着力。许多研究强调了制度在创造激励和引导决策方面的重要性，政策协调与集成及相关政策在不同领域的协同效益评估可能成为未来研究的热点问题[7-9]。

4 中国应对气候变化面临的机遇与挑战

4.1 基础科学研究

中国学者在有关东亚地区气候变化认识和影响研究方面具有创新性进展，如气溶胶对亚洲季风的影响，尤其是对东亚夏季风与降水的影响，城市化下的周日效应，气溶胶的长距离输送，霾日的形成（尤其是中国地区）和沙尘气溶胶源地等问题上具有亮点。但是总体而言，对于全球尺度的研究还有很大不足，在数据处理、研究方法等方面都与发达国家存在差距，如中国尚没有建立公认的全球数据集。在检测归因领域，已有一些工作揭示了温室气体或气溶胶在东亚地区温度、降水和极端事件变化中的作用，但是这些工作所应用的方法基本都是一致性检验的方法（即，使用不同强迫因子驱动气候模式所得到的结果和观测进行对比），而应用数理统计方法对这些结果进行统计分析和推断的研究尚不多，在观测到影响的检测与归因上更是成果甚少。在基于典型浓度路径（RCPs）情景分析下的风险研究方面，中国尚处于起步阶段。关于脆弱性、影响、适应和发展的自然科学和社会科学的交叉综合评估方面的研究明显不足，定量化风险评估水平尚弱，适应与减排的相互联系、成本和协同作用，适应的机遇和限制因素、有序适应机制和定量适应措施以及适应气候变化经济学评估等方面的研究比较落后[10]。

4.2 减缓政策研究

国家应对气候变化战略研究和国际合作中心、国家发展改革委能源研究所等研究团队基于全球2℃对应的排放空间，按照人均碳排放相等原则，并同时考虑是否要计入历史排放，开展了中国可能面临的排放空间估算研究，结果表明如果考虑历史排放的责任，中国从2012-2100年的剩余排放空间占全球的比例为20%-26%；如果不考虑历史排放的责任，中国从2012-2100年的剩余排放空间占全球的比例为14%-15%。提出了基于中国剩余排放空间下可能的三组碳排放路径，即强控排路径（低排放路径），其碳排放达峰年份在2020年左右，峰值年碳排放小于90亿tCO2，2050年碳排放量回落到1990年排放水平；高控排路径（中排放路径），其碳排放达峰年份在2020-2025年，峰值年碳排放95-102亿tCO2，2050年碳排放量回落到2001-2005年排放水平；低控排路径（高排放路径），其碳排放达峰年份在2025-2030年，峰值年碳排放105-122亿tCO2，2050年碳排放量回落到2010年排放水平。对于中国而言，要支持全球实现2℃升温目标，中国能源活动的CO2排放需要最晚在2025年达到峰值，之后开始明显下降。分析国内外众多研究结果发现，大部分减排情景在2030年之前实现减排目标的主要减排技术及其对减排潜力的贡献分别约为：终端能效技术占57%、电厂能效技术占7%、新能源和可再生能源占21%、核电和水电占9%、替代能源技术占4%、碳捕获与封存（CCS）占2%。依据可再生能源和化石燃料发电技术的成本下降的学习曲线效应，2020年之前，可再生能源发电相比化石能源发电将具有明显的成本竞争性。到2050年，风力发电装机达到13亿kW，光伏发电达到17亿kW。同时将进一步推广利用太阳能供热水和采暖技术，以及分布式可再生能源利用技术，如太阳能空调、光伏发电采暖等。2050年由于CCS技术的应用，使得化石燃料发电趋向低碳化。到2050年将有4.1亿kW的燃煤电厂以整体煤气化联合循环发电系统（IGCC）技术为主并使用CCS技术。

5 对中国应对气候变化科技与行动的启示

5.1 加强气候变化科学研究

5.1.1 基础科学研究

未来中国需要加强不同学科和交叉领域的研究，同时要注重基础科学研究成果的转化。在基础科学方面，应进一步加强在海洋气候变量和环流、生物地球化学、云-气溶胶作用、气候变化检测归因方法学特别是相关气候变量和极端气候事件的检测归因等方面的研究；发展气候系统模式，加强模式评估和气候变化预估特别是年代际气候变化预测和近期预估等方面的研究[11]。在适应气候变化方面，应增强海洋系统、人类安全生计和贫困、适应的需求和选择、规划和执行、经济学以及除亚洲和公海外的其他区域等领域的研究，进一步加强气候变化影响的检测和归因、以及适应机制等方面的研究，推进综合影响评估模型的开发与应用。在气候变化减缓方面，则需要增强气候变化社会、经济和伦理理论，投资和金融，政策风险和不确定的综合评估研究，以及与减缓的相关实践研究。最近几年应重点围绕全球增暖1.5℃影响及排放路径，气候变化与荒漠化、可持续土地管理及粮食安全，气候变化和海洋与冰冻圈、气候变化与城市等专题开展研究。

5.1.2 国内绿色低碳转型和国际谈判的战略研究

应加强可持续转型理论、指标体系和政策体系研究，分析中国实现2020年40%-45%减排目标，2030年达峰目标及60%-65%减排承诺的行业分布、潜力及经济和技术可行性，开展中国中长期可持续转型及碳排放情景研究，分析先进能源技术发展路线图及成本潜力，综合评估中国可持续转型的影响，包括对经济、贸易、环境、资源、福利等方面的影响及其不确定性，开展影响的时空分布、地区分布、行业分布、人群分布研究，设计支撑中国实现可持续转型的政策体系。建立全球主要国家和地区排放趋势与情景数据库，研究各国自主贡献与实现特定温度控制目标之间的关系。开展2020后新气候制度对全球主要国家和地区的影响及其不确定性分析，研究基于公平与发展原则的全球减排责任分配方案，开展应对气候变化的国际碳交易市场机制研究，不同减排政策与机制有效性分析及比较研究，国际投融资及碳金融机制的发展态势研究等。

5.2 强化政策与行动力度

5.2.1 气候服务与气候变化适应

提供有效的气候服务，推进气候变化适应已成为趋势。应加强气候服务供需双方的对接，构建包括研究人员、用户在内多方协同设计和发展的气候服务体系，为不同层次的用户提供定制的气候服务信息，使用户能够更好地获取和使用气候信息，支持气候变化影响与适应方面的决策。进一步开展台风、风暴潮、风灾和暴雨洪涝灾害及风险区划技术研究，完成各类灾害风险区划矩阵图谱，给出不同风险区防灾减灾应对措施和建议。在风险预警方面，要由单纯关注灾害的自然属性向关注灾害的自然属性和社会属性并重转变，由灾害应急服务向灾害风险预警服务延伸。国家应完善法律框架，保护脆弱群体，提供信息、政策和财政支持，并通过各级地方政府协调适应行动。地方政府和私营部门则需在促进社区和家庭风险管理方面发挥更大作用。

5.2.2 气候变化减缓行动

通过构建能源互联网实现能源变革，加快推进国内能源革命和经济发展的低碳转型。中国提出2030年左右CO2排放总量达峰目标，即意味着在强化“强度”下降目标的同时，要进一步实施“总量”的双控机制，实现达峰后再进一步实施与发达国家类似的排放总量下降目标。2030年左右CO2达峰后，在经济持续增长同时，能源需求仍会继续有所增加，但能源总需求增长将依靠增加新能源和可再生能源供应满足[12]。因此，实现2030年非化石能源比例达20%左右目标，是对CO2排放达峰的重要支撑。

中国应开创一条尽早达到更低峰值的创新型低碳发展道路。实现2030年峰值目标要做好技术、资金、政策、机制和能力建设方面的务实安排，在发展理念、民意基础、政策与制度储备、技术系统储备、创新能力、资本存量与流量、综合与专项能力等方面形成更加厚实的积累，为2030年后的加速转型奠定坚实的基础。

建立促进实现碳排放峰值的管理机制。以约束性指标（碳总量、碳强度、非化石能源消费占比、碳汇）为核心，引领能源节约、可再生能源发展和环境友好的新型工业化和城镇化发展模式，促进经济转型和产业结构优化；同时推动目标体系、体制机制、管理模式、政策措施的全面转型。制定相关时间表、路线图和实施方案，分步骤、分区域、分行业推动实现碳排放峰值，东部经济发达的省（区）力争率先达到碳排放总量峰值，推动工业部门提前实现碳排放总量峰值。制定和完善围绕碳排放总量控制的制度安排和政策体系。

在制定低碳发展政策时应注重与其他社会经济发展目标的协调，包括与社会保障、扶贫、就业、能源安全、粮食安全、局地环境污染、长期竞争力等的关系，通过统筹兼顾、多目标寻优，力争最大化协同效益。以中国全球治理新理念继续推动《巴黎协定》的实施，就《巴黎协定》中有关全球1.5℃升温目标、各国自主贡献目标与全球盘点、资金技术与透明度等相关问题开展综合性和前瞻性研究，研究今后落实协定谈判的立场和策略，继续在全球气候治理中发挥积极的引领作用，探索和发展习近平主席提出的推动全球治理的新理念和新模式。

致谢：本文基于科技部支撑课题“IPCC第五次评估对我国应对气候变化战略的影响”的研究成果，感谢课题组所有成员的工作。

（编辑：李 琪）

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