2020年09月26日 星期六
气候变化加剧全球危机
第79版:科技 2020-09-14

气候变化加剧全球危机

陈冰

上图:气候变化对极地的影响非常之大,而海平面上升就是问题之一。中国极地研究中心研究员何剑锋说, 过去, 北极海冰面积每10 年减少6.3%, 自2013 年起,海冰融化开始提速。“有数据表明,到21 世纪中叶,北极夏季海冰将全部消失。

上 图:8 月31 日,一场关于全球气候变化的讨论在浦江创新论坛·未来(科学)论坛的直播间展开,多国学者就这个关系人类未来命运走向的话题展开讨论。

在全球为抗击疫情开展合作的氛围下,各国是否能开启合作预防气候变化灾难的新时代?或是目前的转机仅是昙花一现,各国在疫情带来的经济压力下,可能转向廉价的化石燃料,继而引起排放的猛增,加速全球变暖?

记者|陈 冰

2020年,一场公共卫生事件震惊世界——新冠肺炎疫情,目前还没人知道它将如何收尾,而它给地球带来的影响也还无法估量。与此同时,另一场全球危机正在加速袭来——气候变化。

南极的冰川在不断融化,北极的海冰在不断减少,极圈内地区夏季平均气温不断升温,酷暑高温天或暴雨灾害不断袭来,蝗灾、火灾、地震频发……

人类的各项活动影响着大气环境和气候,而地球环境的这些变化也影响着人类和生物的活动,从阿拉斯加海鸟的大批死亡,澳大利亚海域的珊瑚白化,到农作物的减产,乃至啤酒价格的飙升……

在新冠肺炎疫情还在全球各地肆虐的时候,一个有趣的现象发生了——全世界按下暂停键之后,碳排放量短暂下降,这是否会成为遏制全球变暖的一个转折点?在全球为抗击疫情开展合作的氛围下,各国是否能开启合作预防气候变化灾难的新时代?或是目前的转机仅是昙花一现,各国在疫情带来的经济压力下,可能转向廉价的化石燃料,继而引起排放的猛增,加速全球变暖?

应对气候变化已被列为联合国可持续发展目标之一。8 月31 日,一场关于全球气候变化的讨论在浦江创新论坛·未来(科学)论坛的直播间展开,多国学者就这个关系人类未来命运走向的话题展开讨论。封存二氧化碳,一种可行的方法?

人类的皮肤算是较为敏感的器官,对个人而言,假如升温2 摄氏度,似乎也感受不到明显的变化。毕竟2摄氏度实在太渺小。但如果将主体换做是地球,那后果就不堪设想,这也是绝大部分科学家的一致看法。

如果全球升温2 摄氏度,将会有冰川融化、海平面上升、气候严重失衡的状况发生。沿海地区的居民会受到居住地被淹没的威胁,成为气候灾民。除此之外,气候异常变化将会加剧,更多的极端天气将如约而至,比如温度高的地区温度越来越高,干旱的地方越来越干旱,一些地方的降水量增加,洪涝灾害更加频繁。粮食危机、生态危机接踵而至……

牛津大学环境变化研究所、地理和环境学院以及物理系的地球系统科学教授迈尔斯·安伦指出,二氧化碳排放是导致全球气温上升的最重要因素,而二氧化碳的排放主要来源于化石燃料的燃烧以及工业排放。“很多人觉得全球植树造林或者改变我们的饮食方式,这些都可以帮助我们减缓气候变化。的确,这些举措可以影响我们未来的气候上升,比如说0.1 度或者0.2 度,但同时,化石燃料的排放会每十年就把全球气候上升0.2 度,所以,必须要减少化石燃料的排放,才能够减缓气候变化。”

迈尔斯认为,有两种方式可以抑制这种迅速升温的趋势:一是全球禁用化石燃料,二是安全有效地处理二氧化碳。显而易见,第一种办法是不可能做到的,因此第二种办法显得尤为重要。人类已经掌握了碳捕捉技术,像“打针” 那样将其注入地壳之中。在挪威,人们从化工厂捕捉二氧化碳,通过加压将其变成液态,然后用泵注入地下储存。这种办法有点像将油气开发“逆转” 过来,人类就是从这些地层中把油气开采出来,油气燃烧后释放了二氧化碳。目前,人类每年向地球深处注入4000 万吨二氧化碳,但是这只占二氧化碳年排放量的千分之一。也就是说我们每排放1000 吨的二氧化碳只有1 吨二氧化碳被注入了地壳当中,“目前还有400 亿吨二氧化碳在空气中,我们的碳捕捉还远远不够。” 迈尔斯呼吁,全球能有更多的“针筒” 将二氧化碳封存于地壳中。

在想办法鼓励更多“针筒” 去封存二氧化碳之前,我们首先需要问一个问题,安全地去捕捉和储存二氧化碳最大的受益者到底是谁?如果这个问题的答案是化石燃料资产的拥有者,那么,他们就天然地具有义务去封存二氧化碳。按照迈尔斯的逻辑,通过化石燃料的回收义务这个政策,可以更加低成本地去符合巴黎协定当中所提出的1.5 度全球升温的要求。

“碳的回收义务是什么呢?所有卖化石燃料的人必须要认证,他们生产所产生的二氧化碳必须要被安全地处置,也就是说在地质上进行捕捉和存储。企业有这个义务,一开始就自己捕捉他们自己的二氧化碳的排放,最终要从空气当中再把它捕捉进来进行储存。我们的地质研究行业在这个方面已经有超过150 年的经验了,能够找到岩石结构层把液态的二氧化碳放在里面,保存几百万年,非常稳定,现在还没有做到这一点,并不是技术能力的问题,而是缺少市场激励措施,没有办法让人们以大规模的方式来这样处理二氧化碳。我觉得这个政策其实对于崛起中的中产国家来说是比较好的,比较能够接受的,我非常推荐这个政策。”

低碳化,更有利于平衡?

普林斯顿大学公共与国际事务学院以及土木与环境工程系教授丹尼斯·莫泽拉尔则指出,我们有可能在改善空气质量的同时加大了排放,所以需要思考怎样同时改善两者——既降低空气污染,同时也不增加温室气体排放。通过研究两者之间的合力以及此消彼长的关系,来达到一种平衡。

“我们可以通过改进火力发电的煤炭原料来减少发电过程当中的碳排放,对于空气质量改善来说,更好的一种选择,就是带来更多的电气化。现在我们做到了50% 的汽车和锅炉的电气化,剩下的发电也是使用低碳化的来源,这对于气候和健康都有很大的益处。”

丹尼斯的小组通过研究发现,空气污染会影响健康,导致更多的早死,同时也会减少太阳能对于地面的辐射。在中国东部太阳辐射到达地面的比例比西部少很多,由于有云和污染,到达地面的太阳能辐射大概每天只有2000 瓦时,而在中国西部日照时间至少要翻倍。

气溶胶也会减少到达地面的太阳能辐射,中国东部的大部分地区比西部地区的太阳能辐射要减少30%。与此同时,空气污染以及太阳能板上的污染物也会降低太阳能发电的效率,这也会导致东部太阳能发电的量减少50% 以上。

丹尼斯觉得现在有一个双赢的机会,可以用可再生资源实施电气化,更多使用可再生电力,以此来减少空气污染和温室气体的排放。随着空气质量的改进,能够带来更好的健康,也会提升太阳能发电的效率,从而形成一个良性循环。

“如果使用去碳化成本更低,使用可再生资源成本更低,我们就不再需要那些非常复杂的碳捕获的方案了,除非是真正需要这样的碳捕获的产业上的应用。” 丹尼斯说,现在的一个问题是,六氟化硫作为新一代的超高压绝缘材料,被广泛应用于电子、电器设备的气体绝缘。在使用过程中,这种绝缘材料产生了非常厉害的温室气体——它比二氧化碳强36000 倍,寿命达到了3200 年。

从1998 年到2019 年,短短20年间,它在空气中的浓度从4 上升到了10。如果要使用低碳化的发电,实现电气化,就必须要找到六氟化硫的替代物。可喜的是,这种替代物是有的,就是价格比六氟化硫昂贵。因此,丹尼斯呼吁政府部门采取更强有力的监管措施来尽快使用六氟化硫的替代物。

新冠疫情是最后一个窗口期?

“新冠疫情可能是人类实现零碳排放的最后一个窗口期。” 英国国家社会科学院院士,剑桥大学圣埃德蒙学院资深研究员、清华大学特聘教授关大博说。自2017 年起,他就和全球众多科学家联手建立了一个网站,用以记录全球的碳排放数据,并供大家免费下载。

他们建立了不同的模型,发现所有的政策结果都是很大的U 形或者V 形曲线,也就是说新冠肺炎疫情减少了经济的发展,同时也减少了二氧化碳的排放,从某种程度上讲,新冠疫情对碳排放减少有一个正面的影响,它减少了11 兆吨的碳排放。但随着经济重启,这条排放曲线又开始上扬,是否会超过之前的排放值,现在还不得而知。

与之相对应的是,世界各国遭遇了自1870 年以来最为严重的衰退,经济、金融以及所有部门都受到了严重的创伤。为此,关大博担忧,政府和公众是不是有足够的注意力再来关注气候变化这样的问题?

关大博说,现在的经济如此脆弱,如果再遇上洪水之类的极端灾害,必须各个国家一起合作应对这样的局面,恢复生产、经济,同时也考虑对于气候变化的影响。他更关心如果说新冠肺炎疫情成为常态,我们该怎么样最大限度地降低它对于经济的影响。

问题是,无论是疫情还是气候变化,最终管理的结果都取决于那些最不发达的国家或者最后采取行动的国家。也就是说,新冠肺炎疫情和全球减排的前景,取决于最“短”的那块板。

关大博的研究团队将最不发达的60 个国家分成了三大类。第一类国家,比如尼泊尔、柬埔寨、莫桑比克,过去三四年他们的经济在新冠肺炎疫情暴发之前发展得相当不错,同时碳排放是经济发展速度的2倍。第二类国家,像菲律宾、尼日利亚、玻利维亚、斯里兰卡这些国家,它的碳排放增加速度比GDP快很多。第三类国家,像加纳、哈萨克斯坦这些国家,他们GDP 增长要比碳排放的增长来得快。但是总的来说这些国家碳排放增长速度都是非常快的,对于每一个国家来说可能自己的碳排放绝对贡献量不是太大,但是60 个国家作为一个整体,他们的碳排放贡献量就相当大了,可以说对于未来的减排是一个很大的占比。这些小的发展中国家几乎有一半的碳排放增长都是超过经济增长速度的,这是非常需要警觉的。

“我们所有的巴黎协定或者其他的协议都是在主要经济体,比如中国、美国、欧盟、日本、澳大利亚这些国家之间达成的,但是我们不应该忘记那些小的国家、不发达国家,他们的碳排放增长速度其实也是非常快的,而我们减排的未来其实是由这些国家决定的。” 关大博说,在过去3 年当中,越南、柬埔寨、赞比亚等国的碳排放增长几乎是完全抵消了欧洲和其他国家所做的减排努力。我们要考虑的是怎么样帮助这些国家在减排上实现一个飞跃。

《巴黎协定》确立了将全球平均气温较工业化前水平升高幅度控制在远低于2℃的目标,并为1.5℃温控目标度而努力。

丹尼斯指出,就美国现在的碳排放水平来说,我们要能稳定在3度的目标就已经很幸运了。未来几十年,我们需要动员所有的力量来尽可能地减少温室气体的排放,所有的国家都应该行动起来,而不是等着别人先动手,自己搭便车。小国也要走工业化、经济发展的道路,但是怎么样以最可持续的方式来做,这不仅仅是他们自己的责任,也是所有国家的责任,因为气候变化是一个全球性的公共问题。发达国家有义务对小国进行援助,把能源和化石燃料的碳排放和经济脱钩。

也许对普通人而言,气候变化是一个非常抽象的概念,但事实上,我们每个人的生活方式都在影响着气候。

每个汉堡的产生需要消耗4.8 升的水,带来4.7 千克的碳排放;有统计表明,消费者在2014 年购买的衣物相比2000 年增加了60%,但每位消费者每件衣服保留的时间可能只有过去的一半;以牛仔裤消费为例,每个美国人每年平均会买8 条牛仔裤,这一数字在中国是1,印度是0.1,如果印度的13 亿人口再加上13 亿中国人口,都尽可能地去接近西方国家的生活方式,那么将意味着更多的碳排放,这样我们就没有多少希望能够实现1.5 或者2 摄氏度的目标了。人们都有改变生活的美好愿望,但如何协调它与不可持续的消费模式、生产模式和生活方式之间的矛盾呢?

防止气候变化带来的灾难性后果的时间窗口已经很有限了,必须要考虑所有的行动。专家们认为技术当然是一个解决方案,但是我们不能仅仅依靠技术,必须要两条腿走路,无论是全球化合作还是个人消费生活方式的改变,需要首先从改变观念入手。

“什么时候把可持续作为真正的时尚,我们才会有真正的可持续发展。” 关大博认为全社会需要建立可持续消费观念,践行节约的生活方式。

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