中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 氣候變化是人類社會面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。2015年，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）第21次締約方大會（COP21）通過了《巴黎協(xié)定》，明確溫控目標(biāo)是“將全球平均氣溫較前工業(yè)化時期上升幅度控制在2℃以內(nèi)，并努力將溫度上升幅度限制在1.5℃以內(nèi)”。2021年11月1—12日，UNFCCC第26次締約方大會（COP26）在英國格拉斯哥召開，會議簽署了《格拉斯哥氣候公約》，完成了對《巴黎協(xié)定》實施細(xì)則遺留問題的談判；強調(diào)要迅速采取行動，全面落實《巴黎協(xié)定》，開始全球盤點，并對碳交易市場、透明度和共同時間框架做出了規(guī)定。

根據(jù)政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告（AR6）第一工作組報告——《氣候變化2021：自然科學(xué)基礎(chǔ)》，最近10年（2011—2020年），全球平均表面溫度比1850—1900年升高1.09℃（0.95℃—1.20℃）。除非進(jìn)行快速和大規(guī)模的溫室氣體減排，否則較之1850—1900年的全球平均升溫在未來20年可能達(dá)到或超過1.5℃，從而使得《巴黎協(xié)定》1.5℃的溫控目標(biāo)難以實現(xiàn)。

在碳達(dá)峰、碳中和勢在必行的形勢下，“有多少、誰來減、減多少”是目前急需解決的問題。據(jù)IPCC AR6估計，1850—2019年，人類活動已經(jīng)釋放了2390 Gt CO₂，若在21世紀(jì)末把全球升溫控制在1.5℃以內(nèi)，則2020年開始的未來碳排放空間是400—500 Gt CO₂；若把溫控目標(biāo)設(shè)定為2℃，則2020年開始的未來碳排放空間是1150—1350 Gt CO₂。不管設(shè)定哪種目標(biāo)，若以當(dāng)前每年排放大約40 Gt CO₂的速率，剩余的排放空間都將在幾十年內(nèi)耗盡。

未來碳排放空間的估算問題，事關(guān)氣候變化減緩政策的制定和UNFCCC締約國的氣候談判。那么，我們關(guān)于特定溫控目標(biāo)下未來碳排放空間估算的依據(jù)是什么？結(jié)果存在多大的不確定性？需要開展哪些研究來提高估算的準(zhǔn)確性？本文對此進(jìn)行討論。

地球系統(tǒng)碳循環(huán)和全球升溫的關(guān)系

地球氣候系統(tǒng)的碳循環(huán)過程如圖1所示。化石燃料使用所導(dǎo)致的人為CO₂排放進(jìn)入大氣后，與海洋和陸面存在2種反饋過程：氣候反饋，即大氣通過輻射、溫度、降水、風(fēng)應(yīng)力等的變化來影響海表和陸面；碳反饋，包括大氣-陸面、大氣-海洋間的多種生物化學(xué)正、負(fù)反饋過程。在這些反饋過程的綜合作用下，地球系統(tǒng)的人為CO₂收支結(jié)果如表1所示，包括1750—2019年、1850—2019年、1980—1989年、1990—1999年、2000—2009年和2010—2019年共6個時間段的收支統(tǒng)計結(jié)果。由表1可以看出，海-陸-氣的收支比例因統(tǒng)計時段而異，就2010—2019年平均而言，人為的CO₂排放最終約有46%存留在大氣中，23%被海洋吸收，31%被陸地吸收。

為了更好地服務(wù)于溫控目標(biāo)下的氣候變化減緩決策，需要設(shè)計一個指標(biāo)來描述CO₂排放和全球升溫的關(guān)系。分析表明，工業(yè)化以來的人為累積CO₂排放和全球表面升溫之間存在近似線性的關(guān)系（圖2），這種關(guān)系被稱為“累積CO₂排放的瞬態(tài)氣候響應(yīng)”（TCRE）。該指標(biāo)被用來定量化描述每排放1000 Gt CO₂所對應(yīng)的全球表面平均氣溫的變化。TCRE綜合反映了累積CO₂排放最終余留在大氣中的份額和瞬態(tài)全球平均氣溫對大氣CO₂濃度的敏感性——表示為瞬態(tài)氣候響應(yīng)（TCR）的信息。圖2所展示的這一準(zhǔn)線性關(guān)系，至少在5500 Gt CO₂的累積排放下都是穩(wěn)定的，這意味著對應(yīng)特定的升溫幅度，人為CO₂的總排放量是有限的。若要在某個時間段實現(xiàn)某個溫控目標(biāo)，則必須在一定時期實現(xiàn)CO₂的凈零排放。因此，準(zhǔn)確估算《巴黎協(xié)定》1.5℃和2℃溫控目標(biāo)下的未來CO₂排放空間，對于科學(xué)規(guī)劃減排路徑、及時出臺有效的減排政策、推動國際氣候變化談判、最終實現(xiàn)溫控目標(biāo)，都具有重大意義。

從IPCC第五次評估報告（AR5）到IPCC《全球升溫1.5℃特別報告》（SR1.5）和IPCC AR6，科學(xué)界多次評估了溫控目標(biāo)下的碳排放空間。由于IPCC AR5、SR1.5和AR6的發(fā)布時間不同，因此它們估算的碳排放空間在統(tǒng)計時間段上存在差異，數(shù)據(jù)彼此不可比。為了便于和IPCC AR6的數(shù)據(jù)作比較，我們把IPCC AR5和SR1.5估算的碳排放空間統(tǒng)一折算為從2020年開始，結(jié)果如圖3所示。其中：IPCC AR5報告對應(yīng)的1.5℃溫控目標(biāo)下，未來排放空間是-60—140 Gt CO₂，2℃溫控目標(biāo)下為620—870 Gt CO₂；IPCC SR1.5報告對應(yīng)的1.5℃溫控目標(biāo)下未來碳排放空間是340—500 Gt CO₂，2℃溫控目標(biāo)下為1090—1420 Gt CO₂。；IPCC AR6給出的1.5℃溫控目標(biāo)下的排放空間為400—500 Gt CO₂，2℃溫控目標(biāo)下的排放空間為1150—1350 Gt CO₂。IPCC AR6結(jié)果和IPCC SR1.5彼此接近，但都與IPCC AR5差別較大。為何估算結(jié)果在前后幾年間差別如此之大？這與我們在若干重要環(huán)節(jié)上科學(xué)認(rèn)知水平的提升和數(shù)據(jù)證據(jù)的日益豐富有關(guān)。以下從排放空間估算方法學(xué)的角度進(jìn)行討論。

未來碳排放空間的估算方法

自IPCC SR1.5以來，科學(xué)界發(fā)展了新的框架來估算未來CO₂排放空間（圖4）。該框架以估算TCRE為基礎(chǔ)，分別考慮歷史升溫、非CO₂溫室氣體的排放、達(dá)到凈零排放后的慣性升溫、地球系統(tǒng)反饋等因素的影響。通過單獨評估這些因素的作用，最終得到未來CO₂排放空間的范圍。

TCRE的估算。估算TCRE有多種方法，包括基于不同復(fù)雜度的地球系統(tǒng)模式的模擬、使用簡單的氣候模型、利用觀測約束等。其中一種重要方法是先把TCRE估算結(jié)果的不確定性分解為TCR和人為排放的CO₂留在大氣中的百分比2個方面，然后再對二者分別評估。IPCC AR6中基于過程理解、器測數(shù)據(jù)、古氣候資料、萌現(xiàn)約束等多種來源的證據(jù)，對TCR的值進(jìn)行了綜合而細(xì)致的評估，把TCR的可能范圍（不低于66%的概率）從AR5中的1.0℃—2.5℃縮減為IPCC AR6中的1.4℃—2.2℃，最優(yōu)估計值為1.8℃，這顯著減小了TCR的不確定性范圍。進(jìn)一步把新的TCR用于TCRE的估算，并結(jié)合基于地球系統(tǒng)模式的專家判斷所給出的人為排放CO₂最終留大氣中的百分比（53%±6%），得到TCRE的最優(yōu)估計值為0.45℃/(1000 Gt CO₂)，可能范圍是0.27—0.63℃/(1000 Gt CO₂)。隨著全球增暖，未來海洋和陸面過程對碳的吸收比例會降低，因此，這里采用的人為排放CO₂留在大氣中的比例（53%）要略高于1960—2019年的觀測平均值（44%）。TCRE這一最新估算結(jié)果的不確定性范圍，比AR5給出的0.22—0.68℃/(1000 Gt CO₂)的范圍明顯縮小，這主要得益于減小了TCR的不確定性。

利用觀測記錄準(zhǔn)確度量歷史升溫幅度，并利用檢測歸因技術(shù)準(zhǔn)確估算人類活動的貢獻(xiàn)。工業(yè)化后直至當(dāng)前的歷史升溫已達(dá)1℃左右，即使對2℃溫控目標(biāo)而言，歷史升溫也占據(jù)了50%的升溫空間，因此歷史升溫估計的準(zhǔn)確度對未來碳排放空間的估算影響很大。在IPCC AR6中，由于新數(shù)據(jù)集的出現(xiàn)和趨勢估算方法的完善，估算的最新歷史升溫較IPCC AR5高約0.1℃，這壓縮了未來的升溫空間。需要注意的是，未來碳排放空間估算中用到的升溫不能直接用觀測數(shù)據(jù)來表示，因為它是指人為排放導(dǎo)致的那部分升溫，這需要從觀測升溫數(shù)據(jù)中扣除掉自然氣候波動的部分。采用多種觀測資料、氣候模擬和檢測歸因方法，IPCC AR6指出2010—2019年由人為導(dǎo)致的全球平均表面溫度相對于1850—1900年的變化的最優(yōu)估計值為1.07℃，可能范圍是0.8℃—1.3℃。結(jié)合TCRE的最優(yōu)估計值0.45℃/(1000 Gt CO₂)，±0.25℃溫度變化范圍所對應(yīng)的未來碳排放空間的不確定性范圍為±550Gt CO₂。

準(zhǔn)確估算其他非CO₂溫室氣體和短壽命氣候強迫因子的貢獻(xiàn)。非CO₂溫室氣體包括N₂O（生命期約116±9年）等長壽命氣體，以及CH₄（生命期約9.1±0.9年）、氣溶膠等短壽命氣候強迫因子，它們都對全球溫度變化有影響。例如，CH₄在20年時間尺度內(nèi)的增溫效應(yīng)是同等質(zhì)量CO₂的80倍以上。這些非CO₂溫室氣體壓縮了特定溫控目標(biāo)下的剩余升溫空間，從而減少了未來碳排放空間。IPCC AR6采用綜合了氣候和碳循環(huán)信息的模式仿真器來評估非CO₂溫室氣體的排放對碳排放空間的影響。結(jié)果表明，在CO₂達(dá)到凈零排放時，相對于2010—2019年，非CO₂溫室氣體排放對升溫的貢獻(xiàn)為0.1℃—0.2℃。不確定性來源于非CO₂強迫的地域分布及TCR的值，產(chǎn)生的影響是±0.1℃。在低排放情景下，減緩氣候變化策略的差異使非CO₂排放產(chǎn)生額外±0.1℃的不確定性。綜上，這部分因素（±0.2℃）造成的碳排放空間的不確定性范圍為±440 Gt CO₂。

準(zhǔn)確估算CO₂實現(xiàn)凈零排放后的慣性升溫的幅度。受物理氣候系統(tǒng)各成員（包括海洋、冰凍圈和陸地表面）的慣性和碳循環(huán)的慣性影響，人為CO₂排放降至零后，全球變暖可能依然會延續(xù)一段時間并升高一定幅度。由于TCRE反映的是“瞬態(tài)”氣候響應(yīng)，基于TCRE來估算剩余CO₂排放空間時，需要考慮凈零排放下的慣性升溫的影響。在IPCC AR6中，針對《巴黎協(xié)定》1.5℃和2℃溫控目標(biāo)的氣候情景，設(shè)定的實現(xiàn)CO₂凈零排放（即“碳中和”）的時間是2050年。由于《巴黎協(xié)定》的溫控目標(biāo)時間節(jié)點是21世紀(jì)末，因此可用50年作為評估慣性升溫的時間尺度。IPCC AR6的評估顯示，這50年內(nèi)的慣性升溫在0℃附近。不過IPCC AR6報告同時指出，評估結(jié)果存在±0.19℃的不確定性。這意味著凈零排放后溫度仍可能變化，對應(yīng)碳排放空間的不確定性范圍為±420Gt CO₂。

估算過程需要考慮地球系統(tǒng)反饋過程的影響。地球系統(tǒng)反饋是指全球變暖后多年凍土消融、野火、濕地變化等釋放溫室氣體的過程，以及氣溶膠、臭氧和沙塵等的變化對溫度的影響。當(dāng)前，用于氣候預(yù)估的地球系統(tǒng)模式對地球系統(tǒng)反饋過程的描述不夠完善，特別是沒有考慮最為重要的多年凍土消融向大氣釋放溫室氣體的過程。不同的地球系統(tǒng)反饋過程在影響氣候變化的機(jī)理、量值和不確定性方面都差異很大。IPCC AR6評估了多年凍土的CO₂和CH₄反饋，以及氣溶膠和大氣化學(xué)方面的反饋，并給出這些反饋的綜合作用為26±97 Gt CO₂/℃，不過IPCC AR6同時也指出這一數(shù)字是低信度的。地球系統(tǒng)反饋過程給準(zhǔn)確估算未來碳排放空間從而實現(xiàn)全球溫控目標(biāo)帶來難度。

注意TCRE分布假設(shè)對估算結(jié)果的影響。若TCRE的可能范圍呈對數(shù)正態(tài)分布，那么碳排放空間比標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布下要多出100—200 Gt CO₂。不過，現(xiàn)有證據(jù)并不支持TCRE呈對數(shù)正態(tài)分布這一假設(shè)，因此IPCC AR6最終采取標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布假設(shè)，這壓縮了對未來碳排放空間估算的范圍。衡量歷史升溫的指標(biāo)不同也會影響估算結(jié)果。例如，采用全球平均表面溫度（GMST）比全球平均表面氣溫（GSAT）在1.5℃溫控目標(biāo)下的排放空間多150—200 Gt CO₂。

綜上所述，如圖4所示，要準(zhǔn)確估算未來碳排放的空間，首先要從溫控目標(biāo)中扣除歷史升溫、凈零排放后的慣性升溫及非CO₂排放產(chǎn)生的升溫，以得到未來剩余的升溫空間；然后，再基于TCRE所揭示的升溫和碳排放的關(guān)系，初步估算出剩余碳排放空間；接著，扣除地球反饋過程的可能影響；最終，得到溫控目標(biāo)下的未來CO₂排放空間及其不確定性的范圍。上述任何一個環(huán)節(jié)的偏差，都會影響到最終估算結(jié)果的準(zhǔn)確性（表2）。

IPCC AR6給出的碳排放空間估算結(jié)果

最低和最高排放空間及其中間值

基于圖4的計算框架，綜合5個方面的影響因素，IPCC AR6給出《巴黎協(xié)定》溫控目標(biāo)下的未來碳排放空間（表2）。針對1.5℃和2℃溫控目標(biāo)自2020年開始的未來碳排放空間中位數(shù)分別為500 Gt CO₂和1350 Gt CO₂。同時，提供的還有最低和最高估算結(jié)果：對TCRE的分布取標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，對應(yīng)83%和17% 2個高、低分位數(shù)，2℃溫控目標(biāo)下的未來碳排放空間最低是900 Gt CO₂、最高是2300 Gt CO₂，1.5℃溫控目標(biāo)的對應(yīng)結(jié)果是300 Gt CO₂和900 Gt CO₂。

基于上述估算結(jié)果，對應(yīng)最為嚴(yán)峻的下限情形，若考慮到非CO₂強迫和響應(yīng)、非CO₂強迫因子的減排水平、歷史升溫等影響因素的巨大不確定性，2℃溫控目標(biāo)下的排放空間將在未來幾十年內(nèi)耗盡。特別是對于1.5℃溫控目標(biāo)而言，存在一個較小的概率使實現(xiàn)這一目標(biāo)的碳排放空間為0，即在此情況下，只有立即停止當(dāng)前所有人為碳排放才有可能實現(xiàn)1.5℃溫控目標(biāo)，這無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。反之，在最為樂觀的上限情況下，未來碳排放的空間較大，氣候變化減緩和應(yīng)對工作在時間上就相對從容。

IPCC AR6較之AR5在未來排放空間上的差異及主要影響因素

造成IPCC AR5與SR1.5、AR6在未來碳排放空間上存在差異的原因，主要是估算方法的不同。IPCC AR5中采用了多種估算碳排放空間的方法，而且難以相互比較和統(tǒng)一。以2℃溫控目標(biāo)為例，IPCC AR5首先給出了直接基于TCRE估算的2℃溫控目標(biāo)下自1861—1880年開始的總CO₂排放空間，數(shù)值為3670—4440 Gt CO₂。由于1870—2011年的累積歷史排放量為（1890±260）Gt CO₂，在合理的概率分布假設(shè)下，扣除歷史排放量后，計算得到2012年后的剩余排放量為1720—2650 Gt CO₂；再進(jìn)一步扣除2012—2019年的實際碳排放量320 Gt CO₂，得到換算為2020年后的排放空間為1400—2330 Gt CO₂，這一數(shù)值要顯著高于IPCC SR1.5和AR6的評估結(jié)果。

由于TCRE只與CO₂有關(guān)，但升溫卻是多種氣候強迫因子共同作用的結(jié)果。例如，CH₄等非CO₂溫室氣體也會造成部分升溫。因此，上述算法高估了未來碳排放空間。為合理考慮非CO₂溫室氣體的影響，IPCC AR5還直接給出RCP8.5情景下地球系統(tǒng)模式達(dá)到升溫2℃時的累積碳排放結(jié)果，數(shù)值為2900—3010 Gt CO₂。在合理的概率分布假設(shè)下，扣除到2011年的歷史累積排放量和2012—2019年的實際排放量，最終得到2020年后的排放空間為620—870 Gt CO₂，這又顯著低于IPCC SR1.5和AR6的評估結(jié)果（圖3）。RCP8.5情景中非CO₂溫室氣體的輻射強迫過強可能給這一結(jié)果帶來較大偏差。此外，IPCC AR5未考慮未來土地利用變化的碳排放，這會造成低估碳排放的結(jié)果；同時，由于未考慮多年凍土消融釋放溫室氣體等地球系統(tǒng)反饋過程的影響，這又會造成高估碳排放的結(jié)果。上述不足均影響了IPCC AR5結(jié)果的可信度。

2015年，《巴黎協(xié)定》簽訂后，1.5℃和2℃正式成為UNFCCC框架下由締約國談判達(dá)成的溫控目標(biāo)，使未來碳排放空間的估算得到高度重視。2018年公布的IPCC SR1.5發(fā)展了新的估算未來碳排放空間的框架，其中單獨考慮了歷史升溫的影響，即估算未來碳排放空間首先要估算未來的升溫空間。在這個框架下，可以自然引入其他強迫因子對升溫的影響。IPCC SR1.5沿用了IPCC AR5估算的TCRE數(shù)值，同時對地球系統(tǒng)反饋過程（如多年凍土消融排碳）只給出了粗略估計，僅作為未來碳排放空間的修正項，并未納入估算值中；認(rèn)為未來碳排放空間（以CO₂計）在20世紀(jì)內(nèi)可能要因此減少100 Gt CO₂。

在IPCC SR1.5所發(fā)展的新框架基礎(chǔ)上，IPCC AR6采用了多種約束手段以減小TCRE的不確定性范圍，使用了最新的排放和溫度觀測數(shù)據(jù)，同時綜合評估了各種地球系統(tǒng)反饋過程對碳排放空間的影響，包括多年凍土中CO₂和CH₄反饋，以及與氣溶膠和大氣化學(xué)有關(guān)的反饋過程。在此基礎(chǔ)上，估算的未來碳排放空間值較之以往更為準(zhǔn)確。

建議加強的研究領(lǐng)域

未來碳排放空間估算結(jié)果存在較大不確定性，這給碳減排政策的制定帶來難度和風(fēng)險。因此，提升估算的準(zhǔn)確性具有迫切的決策支撐需求。基于當(dāng)前的科學(xué)認(rèn)知水平，關(guān)于未來碳排放空間的估算誤差，按照不確定性的大小排序，分別是：工業(yè)革命以來歷史升溫的不確定性、海洋慣性升溫的不確定性、非CO₂排放情景和對非CO₂強迫響應(yīng)的不確定性。因此，以提高未來碳排放空間估算的準(zhǔn)確度為目標(biāo)，提出6點建議。

加強歷史資料整編和檢測歸因研究，減小人為歷史升溫估算結(jié)果的不確定性。由表2可以看出，在估算人為外強迫導(dǎo)致的歷史升溫方面，其結(jié)果的不確定性是幾種影響因子中最大的（±550Gt CO₂）。這一方面需要提高歷史強迫數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，包括人為氣溶膠排放；另一方面則需要提高檢測歸因方法的準(zhǔn)確性。檢測歸因依賴于氣候模式，這就需要提高氣候模式性能，使其能夠準(zhǔn)確模擬氣候系統(tǒng)對不同種類強迫因子的響應(yīng)。目前，亟待提升的是對氣溶膠響應(yīng)過程、氣溶膠與云的相互作用過程描述的準(zhǔn)確性。

加強氣候系統(tǒng)反饋過程研究，準(zhǔn)確估算敏感度指標(biāo)TCRE。TCRE的不確定主要來自氣候敏感度TCR的不確定性。基于多種來源的證據(jù)，IPCC AR6給出的TCR估算結(jié)果的不確定性范圍比IPCC AR5明顯減小。若要繼續(xù)提高精度，首先需要加強氣候反饋機(jī)制的研究。其中，云短波反饋是導(dǎo)致氣候敏感度不確定性的最大來源，也是當(dāng)前氣候模式發(fā)展完善的難點；它與目前認(rèn)識薄弱的云-對流相互作用過程密切相關(guān)，并和其他反饋過程（如海冰反照率）存在復(fù)雜的相互作用。云反饋過程還能影響我國氣候的模擬和未來季風(fēng)氣候的預(yù)估，因此尤其值得關(guān)注。同時，要加強深層海洋的觀測研究，以及未來增暖空間型和海洋熱吸收型預(yù)估的研究。海洋慣性升溫的大小和增暖型有關(guān)，高緯度海洋熱吸收要比低緯度海洋熱吸收對全球增暖的減緩作用更強。明晰未來的增暖型和海洋熱吸收型、減小海洋熱吸收估算的不確定性、提高TCR的估算精度，將有助于提升未來碳排放空間估算的準(zhǔn)確性。

加強地球系統(tǒng)碳源、碳匯過程與全球增暖關(guān)系的研究。隨著累積碳排放的增加和全球溫度的升高，海洋和陸地作為碳匯的功能將減弱，表現(xiàn)為海洋和陸面對人為排放CO₂的吸收比例將逐漸下降，每升溫0.5℃，吸收率降低約5%（圖5）。此外，目前認(rèn)為隨著大氣CO₂濃度的升高，CO₂的輻射強迫也會降低，這又會抵消海陸碳匯減弱的作用——不過這種抵消作用在多少碳排放空間內(nèi)成立尚不清楚。面向更為長遠(yuǎn)的未來，在累積碳排放超過5500 Gt CO₂后，升溫幅度和累積排放間的關(guān)系將變得更為復(fù)雜，目前相關(guān)研究鮮有報道。

加強非CO₂溫室氣體和多年凍土等對全球增暖的影響研究。包括CH₄在內(nèi)的非CO₂溫室氣體的排放，能夠通過侵占升溫空間而造成未來碳排放空間的減少，因此需要加強CH₄、N₂O等非CO₂溫室氣體對全球增暖的影響研究。這在中美簽署的《關(guān)于在21世紀(jì)20年代強化氣候行動的格拉斯哥聯(lián)合宣言》中我國表示要在控制和減少CH₄排放方面取得顯著效果的背景下顯得尤為重要。隨著氣候增暖，多年凍土消融將通過釋放CH₄和CO₂對升溫產(chǎn)生顯著影響，這是一種重要的地球系統(tǒng)反饋過程。我國擁有約1.6×10⁶ km²的多年凍土區(qū)，亟待加強對這些區(qū)域的監(jiān)測和氣候影響預(yù)測研究。

加強對高于1.5℃和2℃溫控目標(biāo)的升溫閾值下碳排放空間的研究。《巴黎協(xié)定》的2℃和1.5℃溫控目標(biāo)，是UNFCCC締約方通過談判設(shè)定的政治目標(biāo)。科學(xué)研究需要不囿于政治目標(biāo)。例如，IPCC AR6在1.5℃和2℃溫控目標(biāo)的基礎(chǔ)上，還給出了3℃—4℃升溫閾值下的氣候預(yù)估結(jié)果。學(xué)術(shù)界應(yīng)對升溫的各種可能情景做好前置性研究準(zhǔn)備。

加強我國地球系統(tǒng)模式研發(fā)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，推動其在包括碳排放空間預(yù)估等地球系統(tǒng)碳循環(huán)研究中的應(yīng)用。氣候模式在反饋過程研究、氣候敏感度估算、歷史溫度變化的檢測歸因研究中發(fā)揮著不可替代的作用。氣候系統(tǒng)模式在近30年來取得了快速發(fā)展。以“國際耦合模式比較計劃”（CMIP）為例，參加CMIP1的研究機(jī)構(gòu)有11家，參加CMIP5的有19家，參加CMIP6的則有28家。在參加CMIP6的模式中，最終數(shù)據(jù)被IPCC AR6正式采用的模式版本有39個，其中我國的6家機(jī)構(gòu)貢獻(xiàn)了8個模式版本。我國參加CMIP6的模式數(shù)量是世界各國中最多的，但是最終為IPCC AR6提供了碳循環(huán)數(shù)據(jù)的模式只有1個。地球系統(tǒng)模式是支撐氣候變化和地球系統(tǒng)科學(xué)研究的重要平臺，也是國際競爭的前沿。建議加強我國在地球系統(tǒng)模式研發(fā)領(lǐng)域的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，發(fā)揮新時代舉國體制的優(yōu)勢，盡早實現(xiàn)“由多到強”的轉(zhuǎn)變，從而在碳排放空間預(yù)估、碳收支平衡估算等支撐國際氣候變化治理談判的前沿領(lǐng)域提高話語權(quán)。

應(yīng)對氣候變化是中國可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求，也是負(fù)責(zé)任大國應(yīng)盡的國際義務(wù)。2020年9月22日，在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上，國家主席習(xí)近平宣布“中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，CO₂排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。這彰顯了我國負(fù)責(zé)任大國的形象，是推動構(gòu)建人類命運共同體的具體舉措。《巴黎協(xié)定》溫控目標(biāo)的實現(xiàn)，依賴于碳減排方面的國際行動。UNFCCC將于2023年11月完成第一次全球碳盤點，此后每5年更新一次盤點工作。全球盤點和未來碳排放空間估算數(shù)據(jù)，將是UNFCCC框架下包括《巴黎協(xié)定》和《格拉斯哥氣候公約》履約等氣候治理國際談判的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

作為全球碳排放的參考基準(zhǔn)，《巴黎協(xié)定》溫控目標(biāo)下的未來碳排放空間可以逐年核算，能夠?qū)H氣候變化談判和氣候變化應(yīng)對工作形成有效支撐。基于當(dāng)前的估算數(shù)據(jù)，考慮到結(jié)果的不確定性，目前各主要國家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)的碳排放總和，有可能超過1.5℃甚至2℃所要求的剩余排放空間^[29]。因此，要實現(xiàn)國家間碳排放空間的公平分配、保持全球目標(biāo)的協(xié)調(diào)一致，科學(xué)界首先需要提供精準(zhǔn)的碳排放空間核算數(shù)據(jù)。推動和引導(dǎo)建立公平合理、合作共贏的全球氣候治理體系，需要堅實的科學(xué)支撐，氣候科學(xué)界在這方面責(zé)任重大。

（作者：周天軍，中國科學(xué)院大氣物理研究所、中國科學(xué)院大學(xué)；陳曉龍，中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所。《中國科學(xué)院院刊》供稿）

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