“碳预算”如何引发问题

对二氧化碳排放量上限的困惑可能会破坏全球气候行动

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棕榈泉附近的風力發電機,加利福尼亞州。

在过去十年中,气候科学中几乎没有哪个概念比“碳预算”的概念更受公众关注。它估算了人类排放多少二氧化碳会使气温超过潜在的危险阈值。

这个概念对国际气候政策具有重大意义,因为《巴黎协定》呼吁将全球气温控制在前工业化水平之上至少 2 摄氏度以内,如果不是更具雄心的 1.5 摄氏度以内。其理念是制定一个碳“预算”,以帮助世界各国领导人制定详细的计划来应对气候变暖。陷入债务会带来未知的风险。近年来,许多研究试图量化各国在不超过这些目标的情况下可以累计排放多少。

随着这个概念越来越突出,一些专家开始认为,它可能不像看起来那样对政策制定者有用。有些人甚至认为,对碳预算的困惑可能会破坏全球气候努力。


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挪威国际气候与环境研究中心的研究主任格伦·彼得斯说:“碳预算——你可以说它被过分夸大,它被过度简化了。” “焦点集中在一个数字上,无论那个数字是多少。因此,人们开始将碳预算视为某种独特的数字,几乎就像气候系统的属性一样。”

他指出,实际上,碳预算比一个神奇的数字更复杂。根据引用的研究——以及它采用的模型、它所依赖的假设和大量的其他方法论选择——这个数字可能会改变。

这对科学家来说是很正常的。但是对于政策制定者来说,研究人员目前争论不休的各种不同的碳预算可能会令人困惑。

上周在自然地球科学杂志上发表的两篇独立的评论文章,一篇由彼得斯撰写,另一篇由德国国际和安全事务研究所的气候研究员奥利弗·格登撰写,都警告了由此可能产生的问题。

他们认为,价值的不确定性使得制定基于单一预算的政策变得困难。而关于确切数字的争论实际上可能会为世界各国领导人提供某种政治灵活性,使他们能够无休止地争辩说,即使时间实际上正在耗尽,但仍有时间采取行动。

“政府知道不精确的实际价值,”同样也是政府间气候变化专门委员会第六次评估报告的主要作者格登在他的评论中写道。“政策目标定义得越精确,其失败的风险就越大。”

迅速普及

碳预算的概念相对较新。几篇备受瞩目的论文在 2009 年将其推到了科学关注的最前沿。仅仅几个月后,世界各国将齐聚联合国气候变化大会,最终促成了 2009 年的哥本哈根协议。

哥本哈根协议最著名的或许是引入了将全球气温控制在前工业化水平 2 摄氏度以内的国际协议。这个阈值,以及最近的 1.5 摄氏度目标,此后已成为大多数碳预算估算的中心点。

几年后,政府间气候变化专门委员会将在其第五次评估报告中纳入 2 摄氏度的碳预算,彼得斯指出,该估算在当时受到了“相当高的关注”。该报告表明,大约可以排放一万亿公吨(或 10000 亿公吨),同时仍保持至少 66% 的机会将升温幅度控制在 2 摄氏度以内。

他指出,此后,这个想法在环保主义者中变得流行起来,他们发现这是一个“易于沟通的概念”。

他说:“你可以说,‘碳预算小于我们拥有的石油、天然气和煤炭总量,所以你必须将其留在地下。’” “‘留在地下’、不可燃烧的碳、所有这些流行语都真正是碳预算概念的衍生品。”

但事实证明,政府间气候变化专门委员会的一万亿吨估算远非科学家们的最终定论。多项研究都对 1.5 摄氏度和 2 摄氏度目标提出了自己的估算,有些更大,有些更小。仅在去年,对碳预算的重新评估就在科学领域引起了巨大反响。

去年 9 月,一篇在自然地球科学杂志上广为宣传的论文出人意料地声称,1.5 摄氏度升温阈值的碳预算比之前的估算值要大得多——允许排放约 7000 亿吨二氧化碳,而不是一些先前研究提出的 2000 亿至 4000 亿吨。 这表明可能有更多时间来实现该目标,而许多科学家此前已将该目标归类为几乎无法实现的目标(Climatewire,2017 年 9 月 20 日)。

这些令人惊讶的发现受到了广泛的争论,说明了计算碳预算所涉及的一些科学复杂性。正如彼得斯在他的评论中指出的那样,各种各样的因素都会影响最终的估算值——而调整其中任何一个因素都可能导致数值发生巨大变化。

加州大学伯克利分校的气候科学家和数据专家泽克·豪斯法瑟指出,对于围绕 1.5 摄氏度目标设计的预算来说尤其如此。 对于如此严格的目标,“剩余的允许排放量非常小,以至于方法或假设上的相对微小的差异……可能会对结果产生相对较大的影响,”他在一封电子邮件中告诉 E&E 新闻。

不同的模型可能会产生不同的结果。预算本身的定义方式——作为跨越给定温度阈值或将温度保持在其以下的排放量——也会产生很大的影响。关于其他未来温室气体排放(如甲烷)的假设也会影响预算。

负排放的概念——即未来的技术可能使人类能够在二氧化碳排放后将其从大气中拉回——可能对碳预算产生巨大影响。假设各国能够在未来部署负排放技术,这意味着目前可以允许更多的排放。

大部分争论与其说围绕着某个给定的估算是否“正确”或“错误”,不如说围绕着其基本假设和方法是否是思考这个问题的最佳方式。 但这对政策制定者来说可能不如科学家那么清楚,当然也不如那些对公认的气候科学持怀疑态度的人那么清楚。

例如,在 9 月份的论文发表后,一些右翼出版物抓住新的——且更大的——碳预算,以此作为气候科学不可靠或全球变暖问题不如之前认为的那么严重的证据。《每日邮报》——过去曾因其气候报道而受到批评——报道了这项研究,标题为“科学家说,对全球变暖的恐惧被夸大了。”

一种新的沟通方式

彼得斯认为,这是将碳预算作为科学家有一天会完善的单一、明确的数字进行沟通的风险之一。

他写道:“科学界不应过度简化,而应努力讨论和强调持续存在的不确定性”,而是明确指出,任何给定的估算都包含对各种因素的广泛假设,而这些都是任何给定预算的组成部分。

格登也建议采用不同的方式来沟通碳预算——一种强调如果没有具体行动,气候目标是不可能实现的,而不是暗示仍有时间可以浪费的方式。

他写道:“与其说‘是的,实现 1.5 摄氏度目标仍然可行,但前提是 A、B 和 C 发生’,不如说核心信息应该是‘不,除非政府实施 A、B 和 C,否则目前实现 1.5 摄氏度目标是不切实际的’。”

格登认为,这可能有助于降低政策制定者将碳预算视为证明仍有时间可以拖延气候行动的证据,而不是将其视为倒计时的时钟的风险。他对 E&E 新闻说,对许多人来说,“似乎总是午夜前五分钟”。

从科学的角度来看,碳预算仍然是一个非常有价值的研究领域。对碳预算的探索与许多其他关键的科学问题密切相关,例如气候系统对未来温室气体排放的敏感程度。

但彼得斯和格登最终都认为,将碳预算作为政策工具推给世界各国领导人并不是最好的概念。这主要是因为围绕碳预算任何单一具体价值都存在不确定性。但彼得斯指出,即使存在一个神奇的数字,将其转化为国家气候政策也将极其困难。

根据定义,碳预算是一个全球性的数值——它估算了全世界可以产生的累积排放总量。例如,根据《巴黎气候协定》的条款,将其转化为有用的东西,需要将碳预算分配给所有参与国,并为每个人分配未来所有排放的具体限额。彼得斯认为,从科学的角度来看,这可能是一个有用的想法,但在政治谈判中这可能是“行不通的”。

他说:“各国不愿意分享一块蛋糕。”

相反,他和格登——以及伯克利气候科学家豪斯法瑟——都认为,各国继续设定向净零碳排放过渡的具体时间表更有用。例如,承诺在 2050 年或 2080 年实现净零排放,比纠结于在此期间究竟可以排放多少碳,并可能在此过程中拖延气候行动更具可操作性。

彼得斯指出,这种行动计划,以一种迂回的方式,无论如何都将与碳预算的科学概念保持一致。预算的重点在于,一旦这些排放量被用完,世界就不能再产生任何排放——完全不能。

彼得斯说:“这个概念真正要说的是,你必须停止排放。” “因此,碳预算实际上意味着你必须实现零排放。”

经 E&E 新闻许可,转载自 Climatewire。E&E 在www.eenews.net上提供每日重要的能源和环境新闻报道。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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