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根据今天发表在《自然》杂志上的两篇新论文,为了避免灾难性的气候变化,到2050年,世界需要排放少于一万亿公吨的碳。换句话说,大气层中只有空间燃烧或排放少于已知石油、天然气和煤炭储量的四分之一。
大气中的二氧化碳浓度已达到百万分之 386,并且还在上升,因为每年人类活动都会排放超过 300 亿公吨的二氧化碳。到目前为止,这已经导致了大约 0.8 摄氏度(1.4 华氏度)的升温。问题是:我们还能安全地排放多少?这两篇新论文试图给出一个答案。
英国牛津大学的物理学家、其中一项研究的主要作者迈尔斯·艾伦说:“注入大气中的碳总量与预计的峰值升温之间存在简单且可预测的关系。“向大气中释放一万亿[公吨]的碳可能会导致最有可能的峰值升温为 2 摄氏度[3.6 华氏度],许多人认为这是危险点。” 欧盟和其他国家(共 110 个)已采用 2 摄氏度或更低的平均温度上升作为控制气候变化的任何条约的目标,并且已被包括联合国政府间气候变化专门委员会报告的作者在内的科学家确定为大多数气候变化变得具有破坏性的点。
但二氧化碳——及其分子核心中的碳——并不是唯一的温室气体。其他气体——从甲烷到氢氟碳化物(HFC)——“可能导致的变暖幅度高达二氧化碳单独引起的变暖幅度的 10% 到 40%”,德国波茨坦气候影响研究所(PIK)的气候学家、《自然》杂志上发表的第二项研究的主要作者马尔特·梅因豪森说。这使得大气排放的总预算降至 2000 年至 2050 年间大约 7500 亿公吨的碳。“为了将风险限制在四分之一的机会[升温 2 摄氏度],那么 21 世纪上半叶的二氧化碳总量必须保持在[一万亿]公吨以下。”
换句话说:人类只能负担得起燃烧和排放少于已知石油、天然气和煤炭储量的四分之一。在 2000 年至 2006 年间,世界已经排放了大约 2340 亿公吨的二氧化碳——并且迄今为止,一万亿公吨“预算”的总量的三分之一已经用完。PIK 的合著者兼气候学家威廉·黑尔说:“我们可以在现在到 2050 年之间燃烧少于已知经济可采化石燃料储量的四分之一。“煤炭储量中几乎没有多少可以燃烧,并且仍然保持升温低于 2 摄氏度[C]的限制。”
要实现这一目标,除非各国希望在未来几十年大幅削减排放量,否则全球排放量需要在 2020 年之前达到峰值并开始下降。牛津大学的合著者兼物理学家大卫·弗雷姆说:“如果你今天燃烧一[公吨]的碳,那么你明天就不能燃烧它了,你有一个有限的库存。”“你将如何分配这个有限的碳库存?” 这是世界各国政府在未来几个月和几年内必须做出的决定。
到 2050 年,全球温室气体排放量至少需要比 1990 年的水平低 50%——这意味着像美国这样的工业化国家需要削减 90% 以上的排放量——并走上零排放的道路。一个碳市场——向排放者收取污染能力费用——可能会有所帮助。弗雷姆说,根据经济模型,到 2020 年,每公吨二氧化碳的价格为 50 美元可能会奏效,从而使排放量比 1990 年的水平高出约 25%。“在那之后,碳价格将需要逐步上涨,以将全球碳排放量降至您将保持在此预算内的水平,”他补充说。“美国[到 2050 年承诺]减排 80% 是一个好的开始,但它不足以限制升温以实现[升温] 2 摄氏度[C] 的高度信心。”
当然,升温 2 摄氏度——比目前的升温水平再高 1.2 摄氏度——本身将产生一系列令人不快的影响,例如持续的海平面上升,这将淹没海岸线和岛屿国家。自 1750 年以来,人类已向大气中增加了 5200 亿公吨的温室气体,我们正在以 40 年内再次增加这么多温室气体的速度发展——这种情况很可能导致灾难性的气候变化。
艾伦指出:“我们让[排放量]上升的时间越长,减排就越困难、成本越高。”