赵月阳,董腾
(1. 韩国嘉泉大学 经济管理学系,城南 13120,韩国;2. 济宁学院 儒商学院,山东 曲阜 273155)
2022年中国海平面上升到1980年以来的最高水平/Pixabay
2023年7月8日,中国气象局在2023年生态文明贵阳国际论坛上正式发布《中国气候变化蓝皮书(2023)》(以下简称《蓝皮书2023》)。《蓝皮书2023》从大气圈、水圈和生物圈等方面,用翔实的数据全面阐释和分析了中国、亚洲及全球气候变化趋势。《蓝皮书2023》中特别指出,中国升温速率明显高于全球平均水平,极端高温发生频次及强度明显增加。在“双碳”背景下,中国气候风险指数不断升高,对于实现“双碳”目标及经济社会可持续发展带来了严峻挑战。由此,中国需要进一步加大气候变化管理和适应性机制建设,持续走低碳绿色发展之路。
《中国气候变化蓝皮书》最早发布于2008年,这被视为中国政府重视气候变化问题的标志。自2011年开始,中国气象局便开始每年向社会大众公布气候变化蓝皮书,以翔实的数据分析中国气候变化现状及发展趋势,为防灾减灾和生态文明建设提供科学支撑。中国气象局选择在生态文明贵阳国际论坛开幕日发布《蓝皮书2023》具有深意。该论坛作为我国唯一以生态文明为主题的国家级、国际性论坛,自2009年举办以来,影响力不断提升,逐步成为中国生态文明建设和可持续发展理念和经验传播的平台,也是推动生态文明建设国际交流合作的重要机制。在这一国际性论坛上发布中国气候变化蓝皮书,有助于国际社会更好地了解我国应对气候变化的努力,从而以更加务实的态度推动应对气候变化的国际合作。
国家气候中心副主任袁佳双在介绍《蓝皮书2023》时表示,中国人口众多、气候特征多样,是全球气候变化的敏感区域和影响显著区域,升温速率明显高于全球平均水平,气候系统的变暖趋势依然在持续。在这种趋势的影响下,2002年中国夏季平均气温、沿海海平面高度、冰川末端退缩距离、多年冻土区活动厚度等指标均创下历史新高,应对气候变化的形势严峻。
在升温速率方面,全球气候变暖的趋势仍在持续,中国升温速率明显高于全球平均水平。中国气象局数据显示,2022年全球平均气温与工业化之前(1850—1900年)相比,高出1.13 ℃,是自1850年有观测记录以来的6大高值之一。同时,2015—2022年这8年亦是1850年以来最热的8年。就中国的情况来看,1901—2022年,中国地表平均温度上升趋势明显,以10年为一个周期,每个周期平均升温0.16 ℃,比全球平均水平要高。1961—2022年极端高温发生频率大幅度增加,仅2022年极端高温发生的时间就达到了3501站日,其中重庆北碚(45 ℃)和江津(44.7 ℃)、湖北竹山(44.6 ℃)等地共计336站日最高气温突破历史极限值。高温天气发生的频次增加,也使得中国2022年干旱和高温风险指数达到了1961年以来的最高水平。
在水圈监测方面,全球海平面持续上升,中国沿海海平面亦是如此。2022年全球平均海平面达到有卫星观测记录以来的最高值。1980—2022年,中国沿海海平面上升的速度也在加快,速率达到每年3.5毫米。2022年中国海平面上升到1980年以来的最高水平,较1993—2011年的平均值高出94毫米。
在地表水方面,中国地表水资源量变化不均衡。2022年,中国地表水资源总量较往年减少了5.1%,其中长江流域、西南地区和西北地区诸河流域水资源量减少明显,分别较往年减少了12.6%、11.2%和13.7%。2022年长江流域地表水资源量与1961年相比是最少的五个年份之一,而辽河流域地表水资源量与1961年相比却是最多的两个年份之一。在高原地区,因冰川消融的加快,青海湖水位自2005年以来连续18年呈上升态势,2022年达到了3196.57米,超过了1961年的水平。
在植被方面,中国森林绿色面积和植被覆盖率呈稳定上升态势。中国森林覆盖率和蓄积量连续30年实现双增长,是全球森林资源增长最快和人工造林面积最大的国家。在全球范围内率先实现了土地退化的零增长,荒漠化土地和沙化土地面积双双减少。自2000年以来,中国始终是世界“增绿”的主力军,全球新增绿化面积中约有25%来自中国。过去10年,全国累计造林10.2亿亩,森林覆盖率达24.02%,森林蓄积量达194亿立方米。
在气候变化驱动因素方面,《蓝皮书2023》显示,太阳活动进入了第25活动周的快速上升阶段。2022年,太阳黑子相对数年的平均值为83.0+34.8,明显高于2021年(29.6+27.5)和2020年(8.8+14.2),略高于第24活动周同期水平(2011年太阳黑子相对数为80.8+42.5)。此外,全球主要温室气体浓度逐年上升。2021年,全球大气平均二氧化碳、甲烷和氧化亚氮三种主要温室气体浓度分别为415.7+0.2 ppm、1908+2.0 ppb和334.5+0.1 ppb,均达到了有观测记录以来的最高水平。
在中国的气候变化进程中,2022年是1961年以来高温和干旱风险指数最高的年份,这就使得那些认为气候变化为如隔云端的宏大议题的看法显得苍白无力。气候变化,已经成为审视中国乃至全球经济社会风险的主要视角之一。
人体体温升高1 ℃就被视为发烧,地球这个庞大的系统持续“发烧”,让试图控制气温上升的《巴黎协定》面临着更加严峻的挑战,该协定将全球平均气温上升设定为到21世纪末不超过工业化之前的1.5 ℃作为目标,按照现在这一趋势,未来不到80年内控温的空间日渐逼仄。更为严峻的是,中国的升温速率还远高于同时期全球平均水平,这将对“双碳”目标的实现带来更大的冲击。
中国平均升温速率较全球更快的原因是多方面的。过去40多年来,中国经济快速发展,工业化和城镇进程不断加快,导致了大规模的能源消耗、工业排放和城市热岛效应,这些因素叠加在一起均对气候变化产生了影响,加剧了气候变暖的趋势。而中国拥有庞大的人口数量和相对有限的土地资源,使得这个问题得到了进一步放大。人口密度大和大规模的土地利用改变了地表的物理和化学性质,导致了更高的能量吸收和释放,使得升温幅度不断增加。另外,中国地域辽阔、气候特征多样,一些地区面临着严重的干旱及水资源短缺挑战,一些地区则面临着极端降雨和洪水问题,这些不同的变化也对中国平均温度上升产生了影响。
影响气候变化有两个重要的驱动因子。一是太阳黑子相对数的年平均值明显增高,这意味着太阳活动水平正在快速上升;二是人为因素的影响导致全球温室气体排放量增加。2021年,中国青海瓦里关站监测到的二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的年均浓度分别为417.0+0.2 ppm、1965+06 ppb和335.1+0.1 ppb,与北半球的平均浓度大致相当,均略高于2021年全球平均值。
显然,气候风险已经成为全球经济社会发展中的重大干扰事项。德国波茨坦气候影响研究所马克西米利安·科茨在《自然》杂志上撰文称,大量变暖的空气容纳了更多的水蒸气,最终演变成降雨,从大气动力学角度看,区域性降水的年平均值日渐复杂,但因水汽效应的存在,全球极端降雨发生频率正在增加。极端降雨及潮湿天气数的增加影响经济增长,特别是对高收入国家及制造业、服务业等行业会造成较大影响。《蓝皮书2023》分析了中国严峻的极端降雨情况,1961—2022年,极端降雨发生的频次不断加快,每隔10年就会增加18站日;中国年累计暴雨(日降雨量超过50毫米)站日数呈增加态势,平均每隔10年增加4.2%。世界气象组织(WMO)最新的报告显示,与过去20年相比,如今大多数自然灾害造成的经济损失会更大,2021年全球发生的干旱、洪水和山体滑坡分别造成的经济损失与2001—2020年的均值相比分别增加了63%、23%和147%,其中洪水给中国造成的经济损失最高,2021年达到184亿美元。
同时,气候变化也导致极端干旱在中国多个区域不断发生。气候变化干扰了大气环流,强化了副热带高压和季风系统的作用,由此导致了降雨分布的不均衡,使得部分地区降雨增加,部分地区降雨减少。2022年中国气象局曾对全国范围内发布干旱预警,持续的高温导致河川干枯,包括长江流域部分流域干涸,部分航道停航;四川省、云南省水力发电量急剧下跌;全国6省份超过200万公顷的农地受灾。
面对气候风险指数升高的风险,中国应进一步完善气候风险管理和适应性政策,按照“双碳”目标的要求,不断细化气候变化应对措施和机制。
第一,从需求侧入手提高能效、优化工艺、发展循环经济及改变消费方式。一是提高能效。在电器、电气设备、建筑等领域不断细化节能标准,降低能源消耗。例如,可以通过改进船舶外形设计、减少飞机起降摩擦阻力等降低单位能耗。二是改进及优化工艺。在工业领域,可以采取先进技术来减少能耗,如干法水泥窑等。在此过程中,政府要加大支持力度,通过补贴来激励企业改进工艺和采用低碳技术,以规模经济来降低成本,实施规模化推广。在交通运输领域,可通过建立大数据系统来改善空中、道理和水路交通的运营效率,以算法技术来提升物流效率。三是发展循环经济体系。艾伦·麦克阿瑟基金会估算,到2030年,中国通过发展循环经济体系可以节省约5.1万亿美元的商品及服务获取成本,相当于2030年GDP预估值的14%。由此,各级政府应发挥好引导作用,加大公共财政投入,完善基础设施建设(如数字化废弃物处理设施),完善循环体系发展标准。企业在循环经济发展标准的指导下可以重新设计工艺标准和流程,减少对塑料、化石原料的需求。四是改变社会大众的消费模式。新冠疫情期间,中国广泛采用的远程通信和办公系统发挥了巨大作用。在未来,中国依然可以通过远程办公、减少民众长途出行、以高铁取代飞机等降低能源需求和排放。除了这些全局性措施之外,消费者可以通过选择低碳出行、减少食物浪费、减少肉类消费、增加日常物品循环利用来降低碳排放和能源消耗。要改变人们的消费行为和方式,政府不仅要加大气候变化的认知宣传,也要在青少年群体中加大教育力度。为此,可以考虑将可持续发展的相关课程纳入基础教育和中高考体系。
第二,改变发电和燃料结构。数据显示,发电和交通运输业占到了中国温室气体排放量的30%。如果不对这些领域加大改革力度,中国就难以实现真正的绿色发展。为此,一是要加大可再生能源的利用力度。中国的太阳能、风能、水力等发电技术领先世界,过去20年来取得了举世瞩目的成就。但因中国庞大的用电需求,目前,以煤炭为主的火力发电仍然占到了中国发电量的70%左右,减少发电领域的碳排放依然有巨大空间。未来,中国要加大力度淘汰能耗大、效率低的燃煤电厂,不断推动太阳能、风能发电并网。国家发改委能源研究所姜克隽研究员认为,逐步淘汰燃煤发电厂是完全可行的,中国华北和东北地区的燃煤电厂仅贡献了燃煤发电产能的10%,从其技术模式、环境影响和盈利能力来看,在未来5年内应该被淘汰。未来,中国应大力推进下游煤炭产业改革,在区域经济发展、国家能源安全及生态环境影响三方面保持平衡。随着国际原油价格长时间保持低位,煤电行业利润会持续下降,改革势在必行。二是要继续推进交通运输行业电气化发展。当前,中国电动汽车保有量位于全球之首,但在道路车辆总数中的占比仅为2%。中国绝大部分电动汽车主要销往大中城市,加速电动汽车在全国特别是农村地区的普及很关键。按照现有的估算,要实现《巴黎协定》1.5 ℃的控温目标,全球电动汽车总销量在2030年要占到道路车辆的50%。中国作为全球电动汽车的领导者,电动汽车销量到2030年要力争占到新车销售量的90%。三是要加大生物质能的开发和利用。鉴于某些行业如航空业很难摆脱对液态烃燃料的依赖,中国可以继续扩大可持续航空燃料的生产。首先,可通过开设新的工厂,扩大可持续航空燃料的生产规模,加大航空煤油的替代力度,同时还要稳定生物质燃料的原料来源,确保不加大森林砍伐力度。其次,要加大下一代生物质燃料的开发力度。当前,全球生物质燃料的研发和生产仍处于起步阶段,中国应持续加大基础研究力度,加大公共财政资金支持来推进生物质能的开发。四是要大力推进绿氢市场发展。氢能是一种取之不尽、用之不竭的能量来源,其能够产生热量和电能,副产品是水蒸气。氢能用途广泛、清洁安全,不仅可以长距离运输,还可以成为风能和太阳能的间歇性补充能源。预计到2050年氢能能够满足全球最终能源需求的18%,能够减少60亿吨的二氧化碳排放。中国要发展氢能市场,必须大力推进氢能生产的清洁转型。2017年,中国生产了2100万吨氢,占全球产能的30%,其中绝大多数是灰氢,生产过程中有碳排放。为了实现脱碳目标,必须生产蓝氢和绿氢。蓝氢是立足现有工艺加强碳捕集;绿氢是由可再生能源电解而成。随着可再生能源和电解材料成本的下降,绿氢生产成本有望下降。要实现灰氢向蓝氢再向绿氢的转型,需要加大政府支持,逐步淘汰灰氢体系,建立并完善氢能的输送网络,建立燃料电池汽车氢能管道和加氢站。
第三,大力发展碳排放管理行业。一是发展碳捕集、利用和封存(CCUS)技术。当前,CCUS技术的使用成本高,应用范围小,存储和运输的基础设施不多。中国可借此机会加强对工厂和燃煤电厂的碳捕集技术进行迭代升级,力争成为全球CCUS技术的领导者。发电厂如果实施CCUS技术升级,可以捕集90%以上的二氧化碳。捕获起来的二氧化碳可以封存起来,或是用于进一步生产。未来要发挥CCUS技术的作用,必须要加大技术改进力度,完善基础设施并降低该技术的使用成本。最终的目标是让CCUS技术与生物质能结合,实现负排放发电。当前,中国已经成立了不少CCUS项目,但远不能满足实际需求。从政策角度而言,中国现有的CCUS监管框架不够健全,缺乏立法支撑。大多数的政策指南仅限于CCUS技术的存储,而忽视捕集和运输环节。CCUS技术是典型的集成技术,必须要加大立法支持,覆盖技术使用的各个环节,简化审批流程以促进大规模利用和推广。当然,成本问题始终是该技术运用的核心问题,中国政府应加大税收优惠和实施其他政策支持,设立推广和使用专项资金,为采取CCUS技术的发电厂提供补贴。二是加大植树造林力度。截至2022年年末,中国森林面积达34.65亿亩,其中人工林保存面积达13.14亿亩,稳居世界首位,是全球“增绿”的主体力量。过去10年,新增森林面积超过19万平方千米,森林覆盖率增长2.39%。一方面,中国人工造林的经验可以为全球停止毁林提供借鉴。巴西和刚果是当前热带雨林破坏最严重的两个国家,中国在这两个国家有大量的投资,可以利用与这两个国家的关系和影响力发挥作用。另一方面,中国绿化造林的技术可以向外输出。中国已成功将库布齐沙漠6000平方千米的区域变成了绿洲,预计未来50年可以创造18亿美元的经济价值。中国绿化造林的技术和经验可以为全球停止毁林和绿化事业做出贡献。
第四,减少甲烷和一氧化二氮排放量。甲烷和一氧化二氮是全球第二、第三大温室气体。甲烷的温室效应远超二氧化碳,如果要实现《巴黎协定》1.5 ℃的控温目标,到2030年全球甲烷排放量要下降35%,到2050年要下降65%。一氧化二氮也是如此,其温室效应远高于二氧化碳。如果能减少这两类温室气体的排放,就能够降低气候风险。一是改革农业及粮食系统。过去20年内,农林系统和土地利用为全球贡献了27%的温室气体排放量,几乎与工业排放量相等。中国农业自2000年以来,排放量增加了16%,成为世界上最大的农业排放国。为此,首先应改进水稻种植方法。水稻田是甲烷产生的理想环境,如果中国能改善稻田施肥方式,优化水分管理,普及旱直播法,可使种植过程的甲烷排放量减少40%。其次,减少氮肥的使用。一氧化二氮是氮肥使用中所产生的温室气体。中国每公顷农田氮肥施用量达305千克,是全球平均水平的4倍以上。要减少氮肥使用,必须要变革现有的耕种方式,改变农户的行为。如果中国农田氮肥施用量下降至美国的平均水平,农业排放可以下降24%。为此,中国各级政府要加大有机肥料补贴,鼓励农民主动放弃或减少氮肥施用量。最后,改善食物消费结构。出栏前的反刍动物所产生的排放量是家禽或鱼类的10倍。联合国粮农组织(FAO)数据显示,到2028年中国人均牛肉消费量将达到4.1千克,是仅次于美国的全球第二大牛肉市场。鉴于当前中国人均牛羊肉消费量还不高,可以加大消费者教育,减少牛羊肉蛋白消费。二是消除甲烷的逃逸性排放。中国有30%的甲烷逃逸来自煤炭行业,石油天然气行业也有甲烷逃逸情况。因此,要加大这些领域相关设备设施的检查和修复,减少甲烷逃逸排放。