太阳辐射干预对自然和社会的潜在影响及其治理:IPCCAR6的认识与观点

科技界关于采用太阳辐射干预(SRM)等地球工程方案来遏制甚至扭转全球气候变化的讨论由来已久、日益增多。本文重点解读联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第二、三工作组报告中,关于SRM对自然和社会可能造成的风险及其实施障碍的认识与观点。1)SRM是碳减排和碳移除等气候减缓行动的不完美补充手段。SRM通过影响地球系统辐射平衡,以抵消人为温室气体排放所引起的辐射强迫,从而实现快速冷却和降低其他气候危害。但SRM没有解决人为气候变化的根源(温室气体),温室气体浓度增加对人类和自然系统的影响将依然存在。2)SRM的作用效果和潜在影响具有空间异质性,实施SRM可能会给人类和生态系统造成长期风险。实施SRM对作物产量、人类健康和生态系统的(积极和消极的)综合影响存在不确定性。因此,其决策过程需要考虑到区域异质性影响和长期风险,从而避免将负面影响转嫁至弱势地区,以及避免将风险转嫁给子孙后代。3)科学研究进展缓慢、公众认知水平不高和伦理道德观念不同、各国利益难以平衡,都对推进SRM科学实验和国际治理形成障碍。SRM科学研究面临评估结论不可靠、假设合理性存疑、未来因素不确定等挑战,当前科学基础难以有效支撑SRM国际治理发展。由于不同国家的利益差异、价值观差异和地缘政治因素,达成共识和协议可能会面临困难。目前缺乏正式责任和法律框架,可能给国际合作与和平带来新风险。SRM国际治理内涵涉及政策、法律、科学、公众参与和技术支持等多个层面,发展国际治理框架应与技术研究共同演进。

IPCC AR6相关甲烷研究进展分析及其对中国的启示

工业化以来,甲烷(CH_(4))造成的温升约0.5℃,减少CH_(4)排放对于稳步实现《巴黎协定》温升目标至关重要。IPCC第六次评估报告(IPCC AR6)显示,1960—2019年,CH_(4)对总有效辐射强迫(ERF)的相对贡献为11%,对比1750—2019年,CH_(4)对总ERF的相对贡献下降,这与20世纪70年代以来大气中CH_(4)浓度增长率发生变化有关。预估显示,到2050年全球CH_(4)排放有望实现高达45%的减幅,届时将降低变暖峰值水平,并可有效减少全球表面臭氧,有助于改善空气质量。报告也指出,CH_(4)的源汇还存在很大不确定性,准确量化CH_(4)源汇并归因仍具有挑战性。随着我国发布《甲烷排放控制行动方案》,学界需加强CH_(4)源汇估算的研究,并进一步加强卫星监测大气CH_(4)浓度的反演算法,为我国CH_(4)相关管控政策提供数据支撑。

长江上游大中型水库碳排放量估算与分析:以IPCC国家温室气体清单指南为基础

“双碳”背景下,我国能源结构面临持续转型发展。作为清洁可再生能源,水电开发是近年来长江上游水资源开发利用的重点工作。然而,筑坝蓄水将在一定程度上改变区域碳排放情况。评估水库碳排放量是客观、科学认识水电清洁能源属性的基础,是国家温室气体清单的一个重要组成部分。基于IPCC国家温室气体清单指南层级1(Tier 1)的方法,以长江上游24个中、大型水库为案例,探讨长江上游典型水库生命周期内的碳排放量,并通过蒙特卡洛模拟对估算结果进行不确定性分析及模型参数的敏感性分析。结果显示,24个水库的生命周期碳排放量分布在0.0342~140.59 Tg CO_(2eq)的区间内,总排放量达到264.05 Tg CO_(2eq)(其中,CO_(2)排放量占9.12%,CH 4排放量占90.88%),单位发电量的碳排放均值为3.30 g CO_(2eq)/(kW·h)(0.01~17.64 g CO_(2eq)/(kW·h)),最小、最大值分别出现在锦屏二级水库和彭水水库。此外,敏感性分析发现,在模型涉及的参数中,营养程度调整系数的不确定性对最终估算结果的不确定性起主导作用,下游CH 4通量与水库水气界面CH 4通量的比值敏感性最小。研究工作可为后续推广应用IPCC国家温室气体清单提供参考。

IPCC AR6报告解读:气候治理政策的新视角及对我国的启示

2022年4月,IPCC发布了第六次评估报告(AR6)第三工作组报告(WGⅢ),指出当前全球气候治理行动与目标尚存巨大差距,亟待立即行动,推动经济、社会、科技全系统的深刻和全面变革。气候治理与经济社会发展、公共治理广泛交互,政策体系的设计需要更加注重多维度、多层级、多目标政策工具的交互,推动法律与规划、国家行动与城市等次国家行动、规制性政策与经济性政策、直接控排政策与间接气候政策间的协同,实现更全面、深入的低碳转型。为此,需优化政策供给,在明确长期变革愿景的基础上,强化气候治理对环境健康、经济增长等其他发展目标的溢出效应、关注气候治理对社会分配的影响、加强社会观念引导和广泛参与,有助于最大化综合效应、最小化行动阻力,为气候治理构建良好的政策环境。对我国而言,面对“双碳”目标的严峻挑战,亟待做好碳市场与其他关键政策节点衔接;鼓励、引导各地因地制宜自主行动深化低碳转型,强化国家支持和区域间协同;深入探索以低碳转型驱动高质量发展的协同路径;并从推动落实区域协调发展战略的角度,优化减排、增汇、负碳长期路径。通过跨系统、跨部门、多层级政策协同,构建经济社会、生态环境和气候治理等协同发展的新格局。

中国草地生态管理的土壤碳汇模拟研究——基于IPCC清单方法

草地是中国重要的生态系统碳库,中国为治理草地退化和荒漠化实施了多项草地生态保护建设项目。为了探讨生态系统管理对碳汇的影响,文中基于中国草地生态管理活动水平,设定4个草地生态管理的未来情景,采用IPCC国家温室气体清单指南方法,估算和模拟了中国2001—2030年草地土壤碳汇。结果表明:2001—2010年中国草地土壤碳汇平均为-0.54亿t CO_(2)eq/a,2011—2017年显著提升为平均-1.00亿tCO_(2)eq/a;未来不同草地生态管理情景下中国草地土壤碳汇在-0.42亿t CO_(2)eq/a~-2.00亿t CO_(2)eq/a,2018—2030年草地土壤累积碳汇量为-5.46亿~-26.01亿t CO_(2)eq。本研究为中国未来草地生态管理政策的制定提供参考。

IPCC AR6:长期减排路径

IPCC第六次评估报告第三工作组报告于2022年4月发布,与前几次评估报告类似,其中一章是长期减排路径。每次评估报告长期减排路径在整个评估过程中扮演重要角色。长期减排路径可以为全球未来的合作提供学术支持。第六次评估报告对到2021年为止的公开发表的情景进行了评估,其中主要的情景是针对《巴黎协定》中提出的温升目标进行的研究,这次评估报告长期减排路径的核心是分析实现《巴黎协定》目标的路径和相关政策、成本,以及和可持续发展目标的关联。本文解析了IPCC第六次评估报告第三工作组报告中第三章的主要评估结果,也给出了未来长期减排路径研究的方向。实现《巴黎协定》温升目标下的碳预算随着CO_(2)排放持续上升而缩减,要实现这些目标,全球需要在2025年之前实现碳达峰之后进入快速下降阶段,并在未来需要负排放技术,所有部门都需要有力的减排措施,这些减排会给经济发展带来一定的负担。

有效辐射强迫的概念及其最新估值:IPCCAR6解读

依据政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第一工作组(WGI)报告第七章的内容,详细介绍了AR6最新定义的有效辐射强迫(ERF)及其计算方法,并给出了自工业革命以来(1750—2019年)各气候辐射强迫因子ERF的最佳估值。根据AR6的最新评估,工业革命以来总人为ERF的估值为2.72(1.96~3.48)W·m^(-2),相较于AR5估计结果(1750—2011年)增长了0.43 W·m^(-2)。2011年后温室气体浓度的增加及其辐射效率的修正是造成总人为ERF增加的主要原因。自工业革命以来温室气体浓度变化造成的ERF为3.84(3.46~4.22)W·m^(-2),二氧化碳仍然是其中的最大贡献因素(56%±16%)。而气溶胶的总ERF(气溶胶-辐射相互作用(ERFari)与气溶胶-云相互作用(ERFaci)的总和)为-1.1(-1.7~-0.4)W·m^(-2),其中ERFari贡献20%~25%,ERFaci贡献接近75%~80%。AR6中气溶胶的总ERF的估算相较于AR5在数值上有所增加,而不确定性有所减少。但由于没有考虑部分重要的调整过程,ERFaci仍然存在较大的不确定性。

IPCC第六次评估报告综合报告解读及对我国的建议

2023年3月,联合国政府间气候变化专门委员会发布第六次评估报告综合报告(以下简称《综合报告》)。《综合报告》全面总结了气候变化观测事实、影响风险评估,进一步强化全球应对气候变化的紧迫性,指出当前全球气候行动的进展和缺口,提出气候行动应与可持续发展协同并确保其系统性、包容性和公平性。应对气候变化是系统工程,建议各领域各部门深入解读和应用《综合报告》信息,积极稳妥推进碳达峰碳中和目标落实,积极建设性参与全球气候治理进程,讲好应对气候变化的中国故事。

IPCC第六次评估报告解读:多年冻土变化及其影响

政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第一工作组报告《气候变化2021:自然科学基础》对全球多年冻土变化的观测事实、气候模式中的评估与未来预测以及多年冻土变化的影响等进行了系统归纳和总结。报告指出,在过去30~40年,多年冻土30 m以上的温度普遍升高(高信度)。2007—2016年期间,全球多年冻土温度升高了(0.29±0.12)℃(中等信度),与不连续多年冻土区的冻土变暖[(0.20±0.10)℃]相比,连续多年冻土区观测到了更强的变暖[(0.39±0.15)℃]。活动层厚度在整个泛北极地区都普遍增加(中等信度)。随着全球气候变暖,多年冻土的范围和体积将会缩小(高信度)。全球地表气温每升高1℃,距地表3 m的多年冻土体积将减少约25%(中等信度)。然而,由于地球系统模型中对与多年冻土相关物理过程的表征不完整,多年冻土的体积缩小可能被低估。报告还指出,多年冻土退化对全球冻土-碳气候反馈、生态系统及基础设施等方面造成了显著影响,在气候模式及风险评估中应予以考虑。

IPCC第六次评估报告解读:北半球多年冻土碳的观测结果和预估

政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第一工作组报告对多年冻土区土壤碳储量、碳汇效应及未来气候情景下温室气体排放进行了归纳和总结。报告明确指出,北半球多年冻土区表层土壤和深层沉积物的有机碳储量为1460~1600 PgC(1 Pg=10亿吨)(中等信度)。随着气候持续变暖,多年冻土显著退化,土壤有机质迅速分解并以二氧化碳(CO_(2))或甲烷(CH_(4))的形式释放到大气中,加速了气候变暖。在未来全球变暖情景下,近地表多年冻土面积将显著减少,并向大气释放CO_(2)和CH_(4),造成多年冻土碳与气候的正反馈作用。报告还指出,预计到2100年,气温每升高1℃,多年冻土区CO_(2)和CH4的排放量分别相当于18(3.1~41)PgC和2.8(0.7~7.3)PgC(低信度)。但由于所使用的估算数据异质性较大及模型之间的一致性有限,并且对多年冻土环境驱动因素及过程模型的认知尚不完整,故多年冻土对气候变化反馈的时间及幅度的可信度还处于较低水平。

IPCC最新报告:全球温升预计在2021年至2040年内达到1.5℃

北京时间3月20日,IPCC在瑞士因特拉肯举行新闻发布会,正式发布第六次评估报告综合报告《气候变化2023》。报告总结了关于气候变化的事实、影响与风险以及减缓和适应气候变化的主要评估结论。

减缓气候变化社会经济评价研究的最新进展——对IPCC第五次评估报告第三工作组报告的评述

IPCC第五次评估报告第三工作组报告是在世界经济、能源、温室气体排放、技术、全球气候治理等战略格局经历着深刻调整,新一轮国际气候谈判正在进行期间完成的。本文从IPCC第五次评估报告第三工作组报告的主线思路论争,减缓气候变化社会经济评价的概念体系构建,温室气体排放的历史趋势与动因,实现2℃温升控制目标的转型路径,支持路径转型的体制与政策选择和减缓气候变化知识体系与方法学发展等方面,对该报告进行了评述,并从中国低碳发展战略方向与政策取向、未来如何正确解读与应用该报告的科学信息和结论等方面提出了建议。

关于非政府间国际气候变化专门委员会(NIPCC)报告

NIPCC报告是一份与IPCC针锋相对的报告,报告主要想证明:是自然原因,而不是人类活动造成了全球变暖。本文的目的不是支持NIPCC的观点,而是要分析报告中提出来的各种问题与证据,看看在研究气候变暖时值得注意的事项。兼听则明,偏听则暗。认真听取不同的声音比单边主义更能推动科学的发展。在简要介绍了NIPCC报告的主要内容后,又讲述了代表IPCC观点的"哥本哈根诊断"的核心思想,以供读者自己作出判断。

IPCC综合报告:减缓与适应方案需加速部署

2023年3月,政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布了第六次评估报告(AR6)综合报告《气候变化2023》,本报告综合了AR6三个工作组和三个特别报告的主要结论,总结了气候变化的现状、影响、风险以及气候减缓和适应的路径。报告指出,气候变化已经影响到了全球每个地区,导致了许多极端天气和气候事件,这对自然和人类产生了广泛的不利影响。尽管目前世界各国都在减缓和适应领域已经取得了一些进展,但这相比于实现气候目标所需的水平仍然存在差距。为所有人确保宜居的、可持续的未来的机会之窗正在迅速关闭,我们在这十年所作出的选择和实施的行动将对现在和之后数千年产生影响。

气候变化影响适应和脆弱性评估报告进展:IPCC AR5到AR6的新认知

IPCC第六次评估报告第二工作组(IPCC AR6 WGⅡ)重点关注气候变化的影响、风险、适应性和脆弱性。报告以最新的数据、翔实的证据、多元的方法定量评估了气候变化对自然和人类系统的影响。相比于AR5,AR6 WGⅡ取得了以下进展:1)内容上明确了气候变化的影响归因于人为气候强迫、非气候因子作用和天气敏感性识别等三类;气候变化带来的127个关键风险将变得广泛、普遍或不可逆转,将全球变暖限制在1.5℃,可大大减少气候变化对自然和人类系统的损失和破坏,指出来适应转型的重要性;2)在评估方法上,AR6采用了最新的SSPs和RCPs组合的SSPs情景,综合性更强;3)AR6对风险和解决方案的关注有所增加,并在AR5的基础上明确了5个“关注理由(RFCs)”的关键风险面临的风险水平将在较低的全球变暖水平上变为高到极高;4)AR6明确了气候行动的紧迫性,将适应和减缓相结合以支持气候恢复力(CRD)发展,指出了立即行动以应对气候风险的重要性和紧迫性。

气候变化科学的最新进展:IPCC第四次评估综合报告解析

政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告综合报告于2007年11月17日在西班牙正式发布。综合报告将温室气体排放、大气温室气体浓度与地球表面温度直接联系起来,综合评估了气候变化科学、气候变化的影响和应对措施的最新研究进展。综合报告指出:控制温室气体排放量的行动刻不容缓;能否减小全球变暖所带来的负面影响,将在很大程度上取决于人类在今后二三十年中在削减温室气体排放方面所作的努力和投资。这对国际社会和各国政府制定经济社会发展政策,适应和减缓气候变化有一定的指导和促进作用。

IPCC气候变化自然科学认知的发展

过去20年来,随着观测手段的改善、气候模式的进步以及分析方法的提升,人类对气候变化事实、原因和未来趋势的认识水平不断深化,进一步确认全球气候系统变暖是毋庸置疑的,人类活动是20世纪中叶以来气候变暖的主要原因,未来气候系统仍将继续变暖。IPCC评估报告极大地促进了气候变化自然科学的进展,并为适应和减缓气候变化奠定了坚实的科学基础。

IPCC国家温室气体清单指南精细化的主要内容和启示

作为IPCC新一轮气候变化综合评估的组成部分,IPCC国家温室气体清单指南进入了正式的精细化阶段,将在2019年形成最终成果,与现有的《IPCC2006指南》合并使用,为"适用于所有缔约方的"《巴黎协定》的实施奠定基础。精细化工作分为提供新方法、更新已有内容、补充/澄清已有内容等三大类,共有107个"精细化点",涵盖通用方法论、能源活动、工业过程、农业林业和其他土地利用、废弃物等各个领域和部门。中国共有12名专家参与此次工作。建议中国科研工作者尽快以英文著述的形式发表相关成果,提高中国文献的引用率;鉴于中国已具备根据最新指南要求编制清单的能力,建议未来国家温室气体清单的编制尽可能全面转向《IPCC2006指南》及其增补和精细化内容。

IPCCA2情景下中国区域气候变化的数值模拟

在政府间气候变化委员会(IPCC)排放情景特别报告(SRES)的A2情景下,利用CSIRO Mark3海气耦合模式模拟现代和未来2个10年的模拟结果,驱动MM5区域气候模式进行中国未来区域气候变化的数值模拟试验,研究了IPCC A2情景下未来中国温度、降水和环流等的变化趋势。结果表明,(1)区域气候模式MM5V3能够再现气候平均环流、降水和温度分布的主要特征,具有较好的区域气候变化模拟能力;(2)IPCC A2情景下,未来中国平均地面气温将有明显的升高,特别是中国的东北、西北和西南地区增幅超过了1℃。冬季,地面平均气温的增幅由南至北逐渐增加;夏季,在内蒙和中国西南地区有明显的增温。伴随温度的升高,降水也有明显的变化,年平均降水在中国的东北地区、江淮流域及以南大部分地区都有明显的增强,而中国华北部分地区及西南、西北大部分地区降水将呈减少趋势。不同季节不同地区的降水变化也不同,秋季华北、华南和江淮地区降水都增加,而冬季减少。降水的年内变化也有所增强。

基于IPCC Tier 1层级的中国反刍家畜胃肠道甲烷排放格局变化分析

依据政府间气候变化委员会(IPCC)2006年公布的反刍家畜胃肠道CH4排放系数(奶牛61 kg CH4头-1a-1,肉役牛47 kg CH4头-1a-1,绵羊和山羊均为5 kg CH4头-1a-1)和IPCC Tier 1计算方法,结合《中国统计年鉴》和《中国畜牧业统计年鉴》,估算了中国以及各个省份1990—2010年CH4的排放总量,绘制出中国反刍家畜胃肠道CH4排放格局及历史变化图。研究结果表明:11990—2010年期间,中国反刍家畜胃肠道CH4排放量(5.90—7.65 Tg)总体呈现先上升(1995年最高)后下降的趋势,其中肉役牛(主要是黄牛和水牛)胃肠道CH4排放量(>4.33 Tg)及其所占比例(>65%)最大。奶牛胃肠道CH4排放量及其比例呈现逐年增加的趋势,2006年(0.83 Tg,12.7%)超过山羊和绵羊胃肠道CH4排放量及其比例,成为中国反刍家畜胃肠道CH4排放第二大源。但是,奶牛单位产奶量所排放的CH4量逐年降低,表明中国奶牛饲养技术与生产性能不断提高。2中国反刍家畜胃肠道CH4排放格局呈现区域集中特点,主要集中在中西部和北部的各个省份,其中四川、内蒙古、新疆、河南、西藏、山东、河北、黑龙江、云南和甘肃等10个省份的排放量占中国排放总量的50%以上。总之,1990—2010年间,中国反刍家畜胃肠道CH4排放总量为(6.77±0.46)Tg(肉役牛为主要排放源),随时间推移呈现先上升后下降的趋势;中国反刍家畜胃肠道CH4排放的格局呈区域集中分布,中西部和北部的各个省份占60%以上。