碳排放急剧增加如何影响全球气候变化?
当今全球气候变化最主要的驱动因素就是因人类活动而排放的二氧化碳和其他温室气体,是当下世界环境问题最紧迫的挑战之一。但是我们得明确,全球气候变化与温室气体,尤其是二氧化碳之间的关系并不是近几年才凸显的,而是我们地球历史上一直存在的,只不过近几十年来,这种关系的变化或者问题变得越来越加剧,已经影响到全球安全和稳定发展了。
全球气候变化现状及趋势
气候变化(climate change)是指长时期内气候状态的变化,通常用不同时期的温度和降水等气候要素的统计量差异来反映,变化的时间长度从最长的几十亿年至最短的年际变化。气候变化的影响是多尺度、多层次、全方位的,目前来看,气候变化主要体现在全球气候呈现以变暖为主要特征的显著变化和全球极端气候事件趋强趋多两个方面。
全球气候变暖是当今世界亟待解决的迫切问题,关乎人类的生存与可持续发展。具体表现在两个方面:一是对自然生态系统的影响,二是对人类社会的影响。对自然生态系统的影响主要表现在海平面升高、冰川退缩、湖泊水位下降、湖泊面积萎缩、冻土融化加速、河冰迟冻与早融发生、中高纬生长季节延长、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物开花期提前等方面。气候变化对人类社会的影响主要表现在农业生产的不稳定性、地表径流增多、旱涝灾害频发、某些地区水质产生变化及水资源供需矛盾突出等方面。
除此之外,全球变暖还可能引发各种极端气候现象,如海啸、台风等,扩大对气候变化敏感的传染性疾病的传播范围(Jacoby et al.,1998;Nordhaus,1993;潘家华等,2003)。由此可见,气候变化的影响广泛而深远,已成为当今世界面临的重大环境问题,需要政府部门高度重视,需要科学家与社会公众力量形成合力、攻坚克难。
科学家对全球气候变化的现状和趋势展开了大量的研究。联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)2014年发布的气候变化报告显示,全球气候正处于变暖的大势趋中。报告提到,自20世纪50年代以来,大气与海洋变暖、积雪与冰量减少、海平面上升、温室气体浓度增加等现象,都是全球气候变暖的最有力证据。
除了对气候变化历史及现状的研究,IPCC第五次气候变化报告还对全球气候变化的趋势进行了预测:到21世纪中期,全球平均地表气温将随温室气体排放的持续增多而继续升高;21世纪末气温将上升0.3~4.8℃;且升温在海洋和陆地呈现不同幅度,陆地升温高于海洋升温。随着全球平均地表气温的上升,极端气候事件会明显增多。那么,究竟是什么原因导致全球变暖呢?主要包括自然因素和人为因素两个方面。自然因素主要是指自然的内部进程。
人为因素是指人类持续地对大气组分和土地利用的改变,这主要是由工业革命以来的人类活动,特别是发展工业化进程的经济活动引起的。这些经济活动以化石燃料的燃烧、森林的毁灭等为代价,大量排放的工业气体导致大气温室气体浓度大幅增加,温室效应增强,从而引起全球气候变暖。主要的温室气体二氧化碳在大气圈、水圈和陆地间循环,地层中的化石燃料经过燃烧产生二氧化碳排放到大气中后,一部分经过陆地植物光合作用进入陆地碳汇,另一部分经过海洋的吸收作用进入水圈。
纵观科学界对全球气候变化的研究成果,目前国际上已经基本达成两点共识。第一,全球气候的冷暖变化过程遵循一定的自然规律。从近6亿年的地质发展史来看,目前地球正处在从冰期向间冰期的过渡时期,全球气候变暖是必然趋势。第二,日益频繁的人类活动加速了全球气候变暖过程。如何在遵循自然规律的基础上有效控制全球变暖过程,规制人类活动成为重要切入点。
碳排放急剧增加如何影响全球气候变化?
碳排放的急剧增加,使温室效应持续加强,导致全球平均气温不断攀升。近40年来,每个十年都比前一个十年变得更暖。而全球气候变化则进一步刺激了地球的某些“敏感神经”,如北极海冰面积减少,使全球气候变化进入正反馈进程,如同推倒了第一张多米诺骨牌,进而引起更加复杂和剧烈的气候变化,引发更加频繁和更具破坏性的自然灾害。
百年数据作证,人类活动的碳排放是气候变暖的主因
世界各国科学家通过长期的持续观测和探索研究,证实温室气体排放与全球气候变化之间存在直接关系。根据数据统计,目前全球每年排放的二氧化碳已接近400亿吨,是1950年的7倍左右,其中绝大部分来自化石燃料燃烧。二氧化碳浓度的急剧增加,使地球系统原有热量平衡被打破,地球气候系统出现了以变暖为主要特征的显著变化。
1850年、1950年、2019年二氧化碳排放量
温室效应又称“花房效应”,太阳短波辐射穿过大气层到达地面,地表受热后向外放出的大量长波热辐射被大气吸收,这样使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。自工业革命以来,人类向大气中排放的二氧化碳等温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,引发了气候变化并带来一系列严峻挑战。
认识碳排放对全球气候的影响,及如何来实现碳达峰碳中和。
◆碳达峰:GDP增长会消耗能源,排放温室气体,每万元GDP排放的温室气体叫做单位GDP排放量,通过提高能源使用效率,扩大绿色能源使用比例,单位GDP排放量会不断下降,当单位排放量下降幅度大于GDP增长幅度时,碳排放总量不再增长,这个拐点就是碳排放峰值,我们的目标是2030年前实现碳达峰。
◆碳中和:碳中和指企业、团体或个人测算在一定时间内,直接或间接产生的温室气体排放量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身所产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。实现碳达峰后,排放仍需要从高位降下来,我们的目标是2060年实现碳中和。
◆碳交易:碳交易是为促进全球温室气体减排,减少全球二氧化碳排放所采用的市场机制,合同的一方通过支付另一方获得温室气体减排额,买方可以将购得的减排额用于减缓温室效应从而实现其减排的目标。
◆碳汇:是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。其中,森林碳汇是指森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中,从而减少该气体在大气中的浓度。森林是二氧化碳的吸收器、贮存库和缓冲器。反之,森林一旦遭到破坏,则变成了二氧化碳的排放源。