碳中和的缘起、实现路径与关键科学问题:气候变化与可持续城市化

碳中和是我国应对气候变化的新目标,提出以来引起国内外广泛关注。碳中和目标实现是一个复杂系统科学问题,涉及大气圈、岩石圈、水圈、生物圈、人类圈等多圈层耦合过程与作用机制,需要跨学科交叉、综合与协同研究。简要梳理碳中和提出的气候变化和温控目标缘起,归纳碳中和实现的碳源、碳汇的多元路径,强调从碳源的需求侧推动可持续城市化对于碳中和目标实现的重要作用,并且可能是成本低、潜力大、更直接有效的方案途径。提出适应与减缓气候变化下碳中和与可持续城市化研究领域8个方面的科学问题:气候变化—碳中和—可持续城市化关联关系、中国及各地区碳中和实现的路线图与时间表、城市区域尺度碳排放的精准核算、绿色生活方式与低碳社会、绿色生产方式与低碳经济、能源结构优化、风险与不确定性和碳中和长效机制的治理创新等,以及该领域当前研究面临的机遇和挑战。

气候变化与多维度可持续城市化

全球大规模城市化和气候变化已是不争的事实,这是全人类需要共同面对和关注的突出问题。当前对于两者之间的复杂关系以及城市化进程如何科学应对气候变化并不清晰,从科学、管理到实践都需要进一步加强探究,以实现全球和区域可持续发展。本文首先给出全球大规模城市化和气候变化发生的基本事实,综述归纳城市化与气候变化的相互影响以及可能机制,城市化导致热岛效应、降水分配不均以及极端天气,并具有局地—区域—全球多尺度叠加效应,加剧了全球气候变化问题;气候变化对城市化的影响主要表现为能源消费变化、死亡率与传染病传播、海平面上升、极端天气对基础设施的破坏、水资源短缺等方面。简要梳理相关的国际研究和行动联盟,从城市化的4个关键维度:人口、土地、经济和社会视角出发,提出适应与减缓气候变化的多维度可持续城市化的分析框架。呼吁加强自然与人文学科交叉,将城市化等人类活动纳入地—气系统,探究人—地—气复杂耦合过程,从城市化为代表的人类活动角度的适应与减缓,或许是应对气候变化的最关键和最现实的路径。