周天军：碳排放空间将在几十年内耗尽

　　今夏，热浪无疑成了全球一道考题。

　　7月10日，世界气象组织发布报告称，根据初步数据，全球刚刚经历了有记录以来最热的一周。全球平均气温连续刷新纪录，达到17.24℃。北半球多个国家被高温炙烤，干旱、洪涝及电力短缺随之而来。

　　在我国，高温同样袭来。自6月下旬以来，华北、黄淮等地遭受多轮高温天气，北方多地气温超40℃。

　　“高烧”模式，也将全球变暖推至台前。中国科学院大气物理研究所副所长、研究员周天军在接受新京报零碳研究院专访时表示，近期全球绝大多数地区都偏热。而根据相关报告，自1970年以来，全球表面温度的上升速度超过了至少过去2000年，甚至更长时间。

　　在周天军看来，当全球增温2℃时，相对于增温1.5℃，将受到更多区域性的气候影响，包括洪水增多、平均降水减少而火灾频发。着眼未来，要减少大气中的温室气体浓度，就必须减少排放。“剩余排放空间会在几十年内耗尽，留给我们的时间已经不多”。

　　气温频破纪录，全球高温天气显著增加

　　零碳研究院：近年来，夏天高温天气备受关注，到底是高温天气变多了，还是人们的反应更敏感了，或者说人们的认知更深刻了？

　　周天军：针对今年高温，迄今为止，华北地区的人们感受更为深刻一些。在华北地区，夏季气候通常呈现“先干热、后闷热”的特点，即在6月至7月初为“干热型”高温，表现为气温高、湿度小；7月后期，随着夏季风推进、雨季来临，大气湿度增加，出现“湿热型”高温。

　　前段时间华北的高温，属于雨季到达前的“干热型”高温。自6月下旬以来，华北、黄淮等地遭受高温天气影响，北方多地气温超40℃。根据中国气象局观测数据，6月21日-27日华北地区共有80个国家站达到极端高温阈值（临界值），北京汤河口(41.8℃)、天津大港(41.8℃）等23个国家站突破历史极值，120个国家站超过40℃。6月22日-23日，北京、天津、河北、山东等地有21个国家气象观测站的日最高气温突破历史极值。

　　在北京，截至6月24日，北京南郊观象台连续3天气温达到40℃，这也是该站点自有气象记录以来首次连续三天气温突破40℃，6月22日观测到了41.1℃的高温。根据统计，自1951年以来，北京温度高于40℃的天数有11天，其中5天出现在7月7日之前的两周。

　　因此，观测数据显示高温天气的确是多了，不单纯是因为人们的反应更敏感了。

　　零碳研究院：以前谈气候异常，一般习惯性认为这是“局地”，还无法影响全球。这种认识是不是需要更新了？

　　周天军：高温天气增加，不单纯是局地或者区域的气候现象。世界气象组织（WMO）宣布刚过去的6月份，是全球有记录以来最热的6月，表现在数据上，6月份的全球温度较之1991年-2020年的平均值高出0.5℃，这打破了2019年6月的记录。高温的分布不均匀，6月份高温主要位于欧洲西北部、加拿大、美国、墨西哥、亚洲和澳大利亚东部的部分地区。也有部分地区温度低于多年平均情况，例如澳大利亚西部、美国西部和俄罗斯西部地区等。

　　进入7月，WMO宣布7月第一周可能是有记录以来最热的一周。7月7日全球平均温度为17.24℃，这比此前强厄尔尼诺年——2016年8月16日创下的16.94℃记录高出了0.3℃。根据报道，美国国家环境预报中心数据显示，全球平均气温连续3天出现历史高位，7月3日-5日的温度都达到17.18℃，被称为“全球最热”。因此，近期全球绝大多数地区的确都偏热。

　　从长期气候变化的角度看，观测数据显示，在全球诸多地区，高温天气在显著增加。2021年8月9日，政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布《气候变化2021：自然科学基础》（以下简称IPCC AR6）。报告表明，过去十年全球气温比1850-1900年平均高出约1.1℃；最近40年的每个10年，都相继比1850年以来任何一个10年要暖；自1970年以来，全球表面温度的上升速度超过了至少过去2000年，甚至更长时间。

　　全球增温2℃，更易发生热浪等极端气候事件

　　零碳研究院：当前愈演愈烈的全球变暖与人类活动有着怎样的关系？

　　周天军：IPCC AR6指出，人类活动的确正在引起气候变化。包括热浪、强降水和干旱在内的极端气候事件变得更频繁和更严重。1950年代以来，极端高温事件（包括热浪）变得更为频繁和严重；若无人类活动对气候系统的影响，过去十年间的一些极端高温事件是极不可能发生的。

　　该报告总结了科学界当前关于极端温度变化的检测和归因研究结果，在全球大部分地区，热浪都在显著增加，并且从中能够检测到人类活动的影响，这一结论具有高信度。换言之，观测到的热浪的显著增加趋势，是人类活动导致的工业革命以来全球变暖的一个结果。

　　零碳研究院：全球气候变暖已经持续多年，为什么《巴黎协定》提出本世纪1.5℃-2℃的控温目标，实现不了将面临怎样的后果？

　　周天军：首先，本世纪1.5℃-2℃的控温目标是联合国气候变化框架公约（UNFCCC）缔约国通过《巴黎协定》达成的政治目标。

　　从科学研究的角度，除非进行立即、快速和大规模的温室气体减排，否则达不到限制增暖不超过1.5℃的目标。若进行快速的温室气体减排并在2050年达到CO2 （二氧化碳）净零排放，全球升温低于2℃是极可能的，使升温低于1.6℃并在本世纪末降低到1.5℃以下也较为可能。

　　IPCC AR6明确指出，每一个升温幅度都有重要影响。相对于全球增温1.5℃，大多数区域在增温2℃时会面临更大的气候挑战。全球气温每升高0.5℃都会给部分区域带来极端高温、极端降水和极端干旱事件频率增多、强度增大的风险。当全球增温2℃时，极端高温更容易超过农作物生长和人体健康的临界阈值。

　　当全球增温2℃时，相对于增温1.5℃，将受到更多区域性的气候影响，包括热带风暴和热带外气旋增强、洪水增多、平均降水减少而火灾频发。此外，在2℃增温背景下，也更容易发生包括热浪、干旱等在内的极端气候事件。

　　碳排放空间几十年内将耗尽，实现双碳需三端发力

　　零碳研究院：人类活动是导致温室气体排放增加，从而导致全球变暖的主要原因，那么降碳与控制全球变暖有怎样的内部关联？

　　周天军：工业化以来，温室气体的增加通过温室效应导致全球变暖，这其中的物理学证据已经毋庸置疑。降碳的目的，就是降低大气中的CO2浓度。根据统计，2010-2019年的年均化石燃料CO2排放量为9.6 ± 0.5 GtC（吉吨碳，等于10亿吨碳），相当于大约352 ±18.3亿吨CO2（一吨碳在氧气中燃烧能产生大约3.67吨二氧化碳），化石燃料占人为二氧化碳排放总量的86%。这些人为排放的CO2量，就2010年-2019年平均而言，最终约有46%存留在大气中，23%被海洋吸收，31%被陆地吸收。因此，要减少大气中的温室气体浓度，就必须减少排放。

　　IPCC AR6估计，从1850年到2019年人类活动已经释放了2390 Gt CO2，我们还可再排放400-500 Gt CO2，这样仍有机会限制升温1.5℃，或者再排放1150-1350 Gt使升温限制到2℃。在当前每年排放约40 Gt CO2的速率下，并考虑陆地和海洋对 CO2的吸收后，剩余排放空间会在几十年内耗尽，留给我们的时间已经不多。

　　零碳研究院：为了减少温室气体排放，就需要推动绿色低碳发展。绿色低碳发展最主要的抓手是什么？

　　周天军：实现绿色低碳发展，涉及产业结构优化、能源结构调整、绿色低碳技术研发推广，以及绿色低碳政策体系等方方面面。国家自然科学基金委员会曾组织专家进行过战略研究，指出在完成战略路径选择之后，实现双碳目标的关键支撑点主要包括四个方面，分别是政策管理体系、产业结构调整与生态环境协同、能源结构转型及科学数据基础。围绕科学数据基础，实现双碳目标也面临着诸多紧迫的基础理论和方法学挑战，包括气候变化物理学、碳循环理论、地球系统模式和预测等。

　　中国科学院学部围绕碳中和的基本逻辑和技术需求组织开展过研究，指出实现双碳目标要构建一个“三端共同发力体系”：在电力/热力供应端，要从“以煤为主”发展为“以风、光、水、核、地热”等可再生能源和其他非碳能源为主；在能源消费端，建材、钢铁、化工、有色等原材料生产过程中的用能以绿电、绿氢等替代煤、油、气，交通用能、建筑用能以绿电、绿氢、地热等替代煤、油、气；在固碳端，把“不得不排放的二氧化碳”用各种人为措施将其固定下来，其中最为重要的措施是生态建设，此外还有碳捕集之后的工业化利用，以及封存到地层和深海中。

　　需要指出的是，发达国家从碳达峰到碳中和大多经过了约40年-70年过渡期，我们这一过程只有30年时间，这是雄心勃勃但又难度很大的战略目标。

　　因此，首先公众要有节约能源的意识，同时积极践行，做到低碳出行从我做起。此外，还有一个全民素质的提高问题，积极参与科学普及、科技推广等工作。

　　新京报零碳研究院研究员 白华兵