控制升温2℃,就能拯救地球?

“把地球升温控制在2℃内”其实不太科学,它更多是一个政治目标。2℃简单直接地计算了人类该减少多少碳排放,但它本身却越来越难以实现。2℃能否能承担起拯救地球的重任?

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MapleRecall 作者:黄童超

经过近两周谈判与一天延期,巴黎气候大会 (COP 21)终于达成了历史性的减排协议。在铺天盖地的媒体报道里,最常出现的莫过于数字“2℃”:195个与会国家一致同意控制温室气体排放(186个设立了自愿性减排目标),确保[前工业化时期 – 2100年]全球平均气温上升不超过2℃,并争取将升温控制在1.5℃内。[地球已经升温1℃左右]

巴黎气候大会 (COP 21)无疑是“2℃”最接近拯救地球的一次良机。2009年,被称为“拯救人类最后一次机会”的哥本哈根气候大会(COP 15)以失败告终——美国、中国、印度、巴西拒绝签署《哥本哈根协议》(Copenhagen Accord)。协议中提到“将全球升温控制在2℃以下”,随着协议草案未获通过而石沉大海。除此之外,2℃也曾出现在大量官方文件中,例如2009年的G8会议,“我们认同一个科学观点,那就是未来的全球平均气温比起前工业化时期,不应该超过2℃。”2010年墨西哥坎昆气候大会(COP 16),2℃也是屡屡被人提及。

各国政治家在巴黎气候大会上为2℃留下了激动的泪水,但许多气候学家一直没觉得2℃有多么可爱。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的一个小组在巴黎气候大会上表示,他们从来没有提议应该设置2℃(或者其他特定的升温)作为气候变化的红线,“2℃是一个政治数字,它并不来自科学报告。”《华尔街日报》也报道,迄今为止IPCC发布了5份最详尽复杂的气候变化评估报告,没有任何一份提议应该设置2℃的升温红线。

11月28日,人们在巴黎气候大会举办地路过一座埃菲尔铁塔的复制品。/AP

那么为什么政治家要为2℃吵得不可开交?为什么2℃红线成了最近十几年气候变化讨论的一个约定俗成的目标?为什么政治家要寄希望于2℃这样一个看似草率的数字来拯救地球?

2℃不是严谨的科学预测,它最初是由经济学家提出的。

2℃的升温红线,从一开始就不是准确的科学预测——因为它是由经济学家做出的。1977年2月,耶鲁大学经济学家威廉•诺德豪斯(William Nordhaus)在论文《控制二氧化碳的对策》中引用了当时前沿的气候科学研究成果提出,考虑到当前温度,地球不能再升温超过2℃(或者3℃),不然就超出过去10万年的温度记录范围了。诺德豪斯承认,他的2℃预测缺少科学依据。

威廉•诺德豪斯的预测没啥影响力,2℃却缓慢地吸引着人气。到了1990年,2℃有了崭露头角的机会:瑞典斯德哥尔摩环境研究所(Stockholm Environment Institute)称,鉴于生态系统在历史气温变化面前的脆弱性,又由于把升温控制在1℃以内不太现实,就提出用2℃的升温红线来代替,“以避免气候变化带来的最坏影响”。接着1995年,德国一群气候学家向当时还是德国环境部长的安吉拉•默克尔(Angela Merkel)建议,防止全球平均气温上升超过2℃,看起来是一个行之有效的经验法则,当时的气候学家之一Hans Joachim Schellnhuber后来解释,2℃的红线是防止人类被带入一个人类数十万年从未经历过的高温世界中。安吉拉•默克尔接受了这个观点。

但瑞典人和德国人的建议在科学上依然不严谨,因为气候预测模型给出的气温预测不是一个固定值,而是一个范围。例如联合国的IPCC会评估平衡气候敏感度(Equilibrium Climate Sensitivity),这是指大气中CO2浓度如果加倍并达到平衡,全球平均地表温度会发生什么变化。IPCC在2013年《第5次评估报告》中估算了一个范围,如果大气CO2浓度加倍,全球平均地表温度会上升1.5℃ - 4.5℃(高信度)。

2℃的升温目标存在不足,但它几乎没有竞争对手:1992年联合国气候变化框架公约(UNFCCC)的目标——防止“对大气系统的危险人为干扰”实在是太虚无缥缈了。一直以来,研究地球气候系统都有很大的不确定性,科学家很努力地想解释人类行为怎样才算是“危险的”,发现总是无果而终,那就只好选择不那么准确的2℃来定义“危险”。

2℃逐渐成为简单直接的政治目标,但它本身越来越难以实现。

1996年欧盟部长级会议,第一次正式接受了2℃的升温红线,从此以后,2℃逐渐成为一个约定俗成的标准,并被联合国气候变化框架公约(UNFCCC)中的所有国家所接受。作为一个简单直接的政治目标,2℃把诸如“平衡气候敏感度”等让人摸不着头脑的专业术语,集中转化成了一个易懂的升温数字。

由于有一个2℃这样具体的红线,政治家就可以利用它进行气候变化谈判。既然IPCC的科学家们认为,1951-2010年全球平均地表温度升高的一半以上极可能(95%-100%)是由温室气体的人为增加和其他人为强迫造成的,并且升温会带来生态灾难,那各国政治家就讨论怎么限制温室气体的人为排放。

人们借助2℃,发明了“碳预算”(Carbon Budget):要保证到了2100年升温不超过2℃,碳排放不能累计超过多少,现在还剩多少碳预算能排放。IPCC破天荒地在2013年《第5次评估报告》中估计了“碳预算”,相比起前工业化时期,人类有66%的可能性将升温控制在2℃以内,但是要求1870年以来由人为排放的碳累计不能超过10000亿吨(换算为CO2:36700亿吨),而截止到2011年人为排放的碳已经累计达到5150亿吨,所以人类的“碳预算”账户上只剩下一半不到的碳:4850亿吨(这份报告同时估计了1.5℃和3℃的情形)。许多科学家预测,按照现在的碳排放速度,2030年代(最迟2040年代)账户里的碳预算就会用光,留给地球完成2℃任务的时间不多了。

如果按照最新承诺的减排措施重新计算呢?中国、美国和欧盟是世界三大碳排放源,它们都在巴黎气候大会前作出了最新减排承诺。不过挪威奥斯陆国际气候环境研究中心的格伦•彼得斯(Glen Peters)估算,即使它们都履行了这些承诺,在2030年,它们朝大气中排放的CO2,仍然占到了当年可支配碳预算的79%。也就是说,如果要想把升温持续压在2℃以下,三大排放源留给剩余50亿人口的碳排放预算空间只有21%。

到2030年,中国、美国和欧盟给其他国家留下的碳预算十分有限,仅有21%。/ERL

世界资源研究所(World Resources Institute)不客气地指出,即使考虑目前新承诺的减排措施,到了2100年地球还是有可能升温2.7℃ - 3.7℃。

2℃的意义不在于控温,而在于谈判,毕竟它已经深入人心。

如果现有气候模型是准确的,2℃的升温红线肯定是守不住了。那2℃到底还有啥意义?一些原本就讨厌2℃的科学家坐不住了,他们想放弃2℃,选择其他能拯救地球的选手。2014年10月,加州圣地亚哥大学教授大卫•维克多(David Victor)和另外两位作者在《自然》上抨击2℃,称2℃只考虑了陆地的热含量,没考虑海洋热含量,而且要想实现2℃,减排曲线已经十分陡峭,根本做不到。

但是2010年,德国波兹坦研究所的卡洛•耶格(Carlo Jaeger)撰文指出,科学界对2℃暂时还没达成共识,但是没有什么目标比2℃更适合用来谈判了。这就好比欧洲许多城市把汽车限速定为50km/h,为什么不是47km/h或者53km/h?或者为什么不是10km/h或者100km/h?因为50km/h是一个焦点(focal point),欧洲各个城市默契地在50km/h上达成一致,避免因为设置太多种速度而导致更多的交通事故。

2℃的升温红线道理类似,不是说1.5℃或者3℃就不足以担当重任(如果能充分论证的话),随着数十年来对2℃的批评、猜疑、辩解,2℃已经变成了气候变化领域的一个焦点,在现阶段它为气候大会提供了一个强有力的激励作用,195个国家能够一致同意2℃,就是最好的证明。

因此,卡洛•耶格总结道,问题的关键不是要不惜一切代价地保住2℃的升温红线(保也不太可能),而是应该思考如何利用2℃寻求一个长期的温度平衡(比如2100年之后,升温不得高于XX℃),毕竟短期超过2℃未必就是大难临头。既然在真实世界中,不会有任何一个经济体冒着经济风险陡然减排,那么只能把眼光放得长远一些。世界在起着变化,要么等待更廉价的零排放技术的成熟,要么像NASA首席气候学家詹姆斯•汉森(James Hansen)说的那样,在农林业使用生物炭——花40欧元,就能捕捉1吨的CO2。

参考资料

William Nordhaus.(1977). "Strategies for the control of carbon dioxide." Yale University.

M.S.L.J. (2015). "The 2°C limit on global warming." The Economist.

Kelly Levin. (2013). "World’s Carbon Budget to Be Spent in Three Decades." World Resources Institute.

Roz Pidcock. (2013). "Carbon briefing: Making sense of the IPCC’s new carbon budget". CarbonBrief.

IPCC. (2013). "Climate Change 2013: The Physical Science Basis." IPCC.

Gautam Naik. (2015). "Scientists Dispute 2-Degree Model Guiding Climate Talks." WSJ.

Brad Plumer. (2014). "Two degrees: How the world failed on climate change." VOX.

Carlo C. Jaeger & Julia Jaeger. (2011). "Three views of two degrees." Reg Environ Change.

Glen P Peters & Robbie M Andrew & Susan Solomon & Pierre Friedlingstein. (2015). "Measuring a fair and ambitious climate agreement using cumulative emissions." Environmental Research Letters.

题图:Dirk Freder. "coal-burning power plant." GettyImages.

巴黎气候大会
巴黎气候大会并不像中文媒体报道的那样成功。
在国内媒体对巴黎气候大会(COP 21)的结果欢欣鼓舞时,国外媒体纷纷指出,巴黎气候大会所通过的协议,只要求各国根据自身情况设定自愿性的减排方案,情况并不容乐观。
哥本哈根气候大会
哥本哈根气候大会最终以失败告终。
2009年,第15届联合国气候变化大会(COP 15),在丹麦首都哥本哈根举行。本次会议本应诞生新的《哥本哈根议定书》,代替2012年到期的《京都议定书》。最终却以失败告终。
政府间气候变化专门委员会
IPCC的评估报告,是气候变化领域最为详尽的报告。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)于1988年成立,是联合国的一个附属组织。IPCC本身不从事研究工作,也不对气候或相关现象进行监察。IPCC已于1990、1995、2001、2007以及2013年发表五份正式的“气候变化评估报告”,它们是人类目前在气候变化领域最为详尽复杂的报告。
威廉•诺德豪斯
相比起2℃,威廉•诺德豪斯更倾向于2.5℃的升温红线。
1941年5月31日出生于美国新墨西哥州,耶鲁大学经济学教授,认为我们应该考虑减少化石燃料燃烧会造成哪些成本,以及带来什么样的气候收益。相比起2℃,他更倾向于2.5℃的升温红线,毕竟我们从传统能源切换到清洁能源需要更长的时间和成本。
平衡气候敏感度
大气CO2浓度加倍后达到平衡时,全球平均地表温度的变化。
根据IPCC第5次评估报告的定义,平衡气候敏感度是指大气CO2浓度加倍后达到平衡时的全球平均地表温度的变化。平衡气候敏感度的范围可能是1.5℃ - 4.5℃(高信度),极不可能低于1℃(高信度),很不可能大于6℃(中等信度)。这一评估的下限1.5℃,要小于第4次报告中的2℃。
碳预算
人类的碳预算账户中还剩多少碳可以排放。
碳预算是指,人类的碳预算账户中还剩多少碳可以排放。在碳预算方面英国走得最远,2008年,英国正式制定《气候变化法案》,引入了具有法律约束力的碳预算框架。该框架旨在实现2050年将温室气体排放降低80%的长远目标。
  • 1977年
    经济学家威廉·诺德豪斯首次提出地球不应再升温2℃。
  • 1990年
    瑞典科学家提出应将升温控制在2℃内,避免最坏影响。
  • 1995年
    德国科学家向时任环境部长默克尔建言,应采纳2℃红线。
  • 1996年
    欧盟部长级会议第一次正式接受2℃的升温红线。
  • 2009年
    哥本哈根气候大会,带有2℃目标的草案未获通过。
  • 2010年
    坎昆气候大会,2℃屡屡被提及。
  • 2015年
    巴黎气候大会,2℃的升温限制获得与会195个国家的一致同意。
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