《2℃温升目标下排放空间及路径的不确定性分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2℃温升目标下排放空间及路径的不确定性分析（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、6期 滕飞，等：2温升目标下排放空间及路径的不确定性分析 415 各国的减排目标。从2温升目标到各国减排行动 之间要经历一系列的转换过程，首先温升目标需要 转换为累积排放空间；而后在考虑技术和政策约束 的情况下，进一步将累积排放空间转换为全球排放 路径；全球排放路径又需要依排放权分配方案最终 落实为各国的减排目标。就目前的科学认知水平而 言，上述转换的每一步都存在着科学上(包括自然 科学及社会科学)的不确定性和价值取向上的差异。 围绕未来国际气候制度的德班平台谈判已经启动 i， 这些不确定性和差异使得将温升目标转换为各国行 动的谈判困难重重。本文将总结以上转换环节中存 在的主要的不确定性和分歧
2、，并在此基础上讨论这 些因素对国际气候谈判的影响。 1温升与累积排放 IPCC AR4以来的一个主要进展是确认了累积排 放在很大程度上决定着全球平均地表温度的变化幅 度 。在此之前，IPCC第一工作组评估依赖的复杂 气候模式中没有包括碳循环，因此只能建立起温升 与CO，浓度的关系，而不能建立温升与累积排放之 间的关系。温升与CO，浓度的关系通常用平衡气候 敏感度(equilibrium climate sensitivity，Ecs)与瞬时 气候响应(transient climate response，TCR)来表示l7l。 ECS表示当气候系统或者气候模式达到平衡态时， 由大气CO，浓度加
3、倍引起的辐射强迫所产生的全球 平均温度变化。TCR表示在大气CO 浓度每年增加 l的情形下，当CO 浓度加倍时的全球平均温度变 化。ECS和TCR均是考虑大气中CO 浓度对全球平 均温度变化的影响，并不直接对应排放。自IPCC AR4以来，大部分气候模式中都加入了碳循环过程， 从而可以将温升与累积排放直接挂钩。为了表示温 升与累积排放之间的关系，引入了累积排放瞬时气 候响应(transient climate response to cumulative carbon emission，TCRE)【8l。TCRE表示当大气CO，浓 度每年增加1的情形下，当CO 浓度倍增时全球平 均温度变化与累
4、积排放之间的比率。ECS、TCR及 TCRE是气候模式中复杂的碳循环和气候反馈过程 叠加的结果，而不是复杂气候模式的外生参数。 TCRE可以将累积排放和全球温度变化直接联系起 来，但同时TCRE也涵盖了从碳循环到气候系统的 两类不确定性，因此其不确定性相当于两类不确定 性的叠加。 试验表明，各模式的TCRE近似恒定，并且独 立于时间和浓度水平4-5,8，因而温升与累积排放可 以近似表达为一个线性关系： ， 其中，E 表示累积排放(Tt C)， 表示温升 幅度()，TCRE表示当CO，浓度倍增时全球平均 温度变化与累积排放之间的比率(Tt C)。因而， 在由气候模式得出TCRE之后，即可以用温升
5、目 标反推累积排放上限。例如，如果TCRE在1520 oCTt C的区间内，则2温升对应的允许累积排放 上限在10001300 Gt C之间。但应当注意的是，由 于在TCRE的倍增试验中只考虑CO，的倍增，因此 由TCRE所导出的累积排放上限中并没有考虑其他 非CO，温室气体可能产生的贡献。也即TCRE所导 出的累积排放上限中假设CO，是唯一的温室气体， 并在这一假设下推导出了对应于温升目标的累积排 放上限，且这一上限相当于多温室气体路径下折算 后的CO，当量。在实际情况中未来温升是由多种温 室气体共同作用产生的，因此在多温室气体情形下， CO，的累积排放上限要小于由TCRE得出的上限值， 对
6、应的CO，排放上限应在650867 Gt C之间。 对未来排放空间的估算是讨论减缓行动和政策 的重要基础。基于不同综合评价模型的排放路径， IPCC第三工作组也在进行排放空间的估算 1。但是， 由于第三工作组所给出的CO 累积排放通常是基于 多温室气体排放路径的，因此在比较IPCC评估报告 第一工作组和第三工作组的有关结果时应当特别注 意这一差别。 这里的计算基于上文10001300GtC的累积排放上限，并假设CO 引起的增温效果是总增温效果的65，也即在2增温上限中，由CO 引起 的增温不超过1 3。 416 气候变化研究进展 2013年 2气候敏感度及温升与累积排放的不确定性 由于各模式处
7、理碳循环和气候反馈的方式不同， 因此得出的TCRE也不尽相同。这种差异被认为主 要是由模式间不同气候敏感度造成的结果。基于11 个耦合碳循环气候模式比较项目(C4MIP)模型的 模拟表明M1，不同模型的TCRE在1021 oCTt C之 间，中值为16 oCTt C。而最近基于15个耦合模式 比较计划第5阶段(CMIP5)模式的模拟给出的 TCRE估计在0824 oCTt C之间81，估计范围要宽 干C4MIP的结果。此外TCRE也可以从历史排放和 历史的观测温升中估计，文献【8】估计的结果在07 21Tt C之间。如果我们认为TCRE是一个随机变 量，并且具有给定的概率分布，那么对于给定的累
8、 积排放上限E ，我们就可以给出温升不超过 的概 率为 尸r(温升66)的 水平上，则目前各排放路径给出的范围” 为：2030 年的排放在2641 Gt CO，当量之间，中值为35 Gt CO 当量；2050年的排放为1824 GtCO2当量，中 值为21 Gt CO，当量。同2010年排放相比，这相当 于全球排放2030年要下降1848，2050年排放 要下降5264。相对于2030年的减排范围比较 宽泛，其原因是因为不同模型对中近期的减排技术 和政策假设不同，但中近期减排幅度较低的路径均 要求在未来进行深度减排。不同减排路径在2050年 左右彼此交汇，因此2050年减排幅度的估计范围较 收
9、敛。 4排放路径与各国的减排努力 在确定全球减排目标及路径后，还需要将这一 路径进一步分解到各国，并成为各国的减排指标后 才能最终确保全球减排目标的实现。这一分解过程 即是排放权分配问题。由科斯定理，在完全交易的 6期 滕飞，等：2温升目标下排放空间及路径的不确定性分析 419 分配是谈判中最困难的部分之一。IPCC AR4以来， 随着发展中国家学者提出的新排放权分配方案的出 现，不同排放权分配方案的差异拉大，综合评估各 方案所给出的发达国家及发展中国家应当承担的减 排力度的范围也随之扩大。宽泛的减排力度范围将 不具有清晰的政策含义，也很难对气候变化谈判产 生实质性影响。未来确定发达国家整体中
10、近期和远 期减排目标的谈判将更困难。 目前，从温升目标到各国减排行动的转换过程 中仍然面临着相当大的不确定性，这些不确定性使 得各方在谈判中都可以找到对自己有利的依据，因 而通过谈判就累积排放、减排路径及分配方案等达 成共识的难度极高。根据Tannert等 。 对不确定性的 分类，我们将气候变化中的不确定性分为两类，即 自然科学领域中的客观不确定性和社会科学领域中 的主观不确定性。客观不确定性又分为由于认知差 距产生的认知不确定性和由于系统本身的复杂性和 随机性而产生的本体不确定性。从温升到累积排放 的不确定性主要体现为科学认知的不确定性和由于 气候系统的复杂本质产生的本体不确定性。而主观 不
11、确定性也可以分为两类：由于多种道德观点并存 所产生的道德不确定性和决策规则不明确所产生的 规则不确定性。对于给定累积排放的排放路径，在 模型设定上有认知不确定性，但也存在由于贴现率 设置而产生的道德不确定性。而对于从给定排放路 径到各国减排目标的排放权分配方案而言，则主要 是由于多种分配方案之间不同公平理念产生的道德 不确定性。 政治共识需要建立在相对确定和一致的科学认 知基础之上，而目前的科学认知尚不具备支持一个 自上而下的国际气候制度设计的坚实基础。未来气 候变化的研究应当着眼于减少科学上的认知不确定 性，为达成政治共识提供更加坚实的基础。同时对 于目前存在的道德不确定性和规则不确定性，各
12、缔 约方只能回到对公平原则的讨论中去，通过对公平 原则的讨论来指导减排努力的公平负担，或者通过 制度导向的决策方式，以程序公平代替结果公平。 但同时，不确定性也不应当成为停滞或观望的借口， 因为以上分析中的本体不确定性决定了在气候变化 问题上不可能具有完美的信息。应对气候变化必然 面临不确定性下的决策问题，但对影响决策的不确 定性进行辨别与区分，进而通过科学研究和政治谈 判有针对性地减少不确定性是增强科学认知、凝聚 政治共识的必由之路。 6结论 虽然全球已经就2温升目标达成政治共识， 但在将2温升目标向各国减排目标的转换过程中 仍然面临一系列的不确定性。首先，由于地球系统 模式的不确定性，这一
13、温升目标被转换为累积排放 预算时具有较大的不确定性；其次，在同一累积排 放约束下，不同的综合评价模型给出的最优减排路 径也不相同，因此确定中近期全球减排目标的范围 仍然有很大挑战；最后，在将全球减排目标向各国 分解时，不同排放权分配方案在减排责任分担上仍 有很大争议。 从目前的科学认知来看，对累积排放、排放路 径及分配方案的研究结果并不具备达成政治共识所 需的一致性，因而并不具备建立自上而下的全球排 放权分配机制的必要前提，即通过谈判形成一个自 上而下的国际气候制度的决策基础尚不具备。目前 最有效和务实的方案是各国自下而上加大减排力度， 并根据最新的科学认知对全球减排路径与2目标 之间的差距不
14、断进行评估，进而促进各国持续加强 减排力度，最终公平地承担减排义务。 参考文献 1UNFCCCUnited Nations Framework Convention on Climate Change R0L19922013-03-12http：， w wmoirapagesthemesclimate intemational_unfccc php 2UNFCCCOutcome ofthe work ofthe Ad Hoc Working Group on Long- termCooperativeActionundertheconvention(ICR15)R20092013 0312hl
15、lp：unfcccintresourcedocs2009cop15eng1laO1Nfage-=3 F3】UNFCCCOutcome ofthe work ofthe Ad Hoc Working Group on Long termCooperativeActionunderthe convention【2CE17)Rj20112013- 0312http：unfcccinffresourcedocs2011copl7eng09a01pdf 4Matthews H D，GiHeR N Stott P A，et aL The proportionality ofglobal warming t
16、o cumulative carbon emissionsJ Jl Nature，2009，459(7248)： 829832 420 气候变化研究进展 2013年 5Allen M R，Frame D J，Huntingford C et al Warming caused by cumulative carbon emissions towards the trillionth tonneJ_Nature，2009， 458(7242)：1 1631 166 6Meinshausen M，Meinshausen N，Hare、vet al Greenhousegas emission targets for limiting global wanning to 2 cCJ1l Nat
