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碳排放对全球气候的影响

2021-09-16 12:00:15青海科技报

  科学家们警告称,未来几十年内,不断上升的全球气温将迫使土壤释放出550亿吨的碳,等于地球上增加了一个相当于美国规模的工业化国家。

  一项新的研究发现,由全球变暖引爆的土壤中的 “碳排放定时炸弹”,可能比以前预期的要更严重,其中地球最寒冷地区的碳释放量将最大。

  科学家表示,若全球气温仅升高1℃,将导致土壤释放出300亿吨碳,大约是一年内人类活动释放的碳的两倍——这是一个令人担忧的发现,因为预计到本世纪中叶全球气温将升高2℃。

  气候变化是人类面临的全球性问题,随着各国二氧化碳排放,温室气体猛增,对生命系统形成威胁。在这一背景下,世界各国以全球协约的方式减排温室气体,我国由此提出碳达峰和碳中和目标。

  暨南大学环境与气候研究院院长邵敏介绍,“碳达峰”就是我们国家承诺在2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后再慢慢减下去;而到2060年,针对排放的二氧化碳,要采取植树、节能减排等各种方式全部抵消掉,这就是“碳中和”。

  先让我们通过几组概念来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。

  联合国政府间气候变化专门委员会指出,林业具有多种效益,兼具减缓和适应气候变化双重功能,是未来30年到50年增加碳汇、减少排放成本较低且经济可行的重要措施。据相关资料表明,林木每生长1立方米蓄积量,大约可以吸收1.83吨二氧化碳,释放1.62吨氧气。我国政府曾在联合国气候大会上庄严承诺:大力增加森林碳汇,争取到2020年森林面积比2005年增加4000万公顷,森林蓄积量比2005年增加13亿立方米。

  森林通过光合作用吸收二氧化碳,相对工业,碳汇成本较低,有“绿色黄金”之称。据预测,2020年,全球碳市场交易额将达3000亿美元。

  再来看碳达峰和碳中和,这两个概念实质都是针对碳排放量的一个目标概念,碳达峰是指在某一时刻,碳排放量达到历史最高值;碳中和是指在某一时刻,该地区的碳排放量和吸收量可以正负抵消,达到相对意义上的零排放。

  实现“碳中和”目标并不能一蹴而就,而“碳达峰”则是实现“碳中和”这个远景目标的关键性节点,中国作为全球第二大经济体和最大的发展中国家,中国经济和社会各行各业正呈现蒸蒸日上的发展态势,而这背后需要庞大的资源和能源支撑,大量资源和能源消耗的同时也会带来二氧化碳排放的进一步增加。但是随着我国社会主义现代化建设的逐步完善,以及绿色低碳等创新技术的广泛应用,二氧化碳排放总量终将迎来下降的拐点,这就是我们的“碳达峰”目标。

  了解了基本概念知识,我们清楚了过量的碳排放将导致全球气候变暖,那么碳排放是如何导致全球气候变暖的?

  2020年2月10日,爱尔兰都柏林三一学院的一项新研究,揭示了影响全球气候和碳循环的因素之间复杂的相互作用,以及数百万年前引发地球历史上两次最具毁灭性的灭绝事件的原因。

  研究小组通过威尔士古代泥岩矿床的化学数据发现,围绕太阳的地球轨道结构的周期性变化是三叠纪-侏罗纪大灭绝期间(大约2.01亿年前,约有76%的物种灭绝消失)和早侏罗世Toarcian期大洋缺氧事件(约1.83亿年前)造成碳循环和全球气候变化的部分原因。

  研究人员指出,人类驱动的碳排放导致了气候变暖,推动生态系统发生了前所未有的变化,并将我们推向地球历史上第六次物种大灭绝。

  按照当前的太阳公转轨道结构和过程,未来地球应该会回到冰川状态。但是人为的碳排放很可能会破坏这一自然过程,导致全球迅速变暖,而不是稳步回到较冷的气候。而对过去全球变化事件的研究,能够让科学家们解开控制全球碳循环变化的不同过程,并调节限制地球气候系统的临界点。

  因此,气候变化带来的威胁是确实存在的。随着全球经济的不断发展,现代化工业社会中使用大量的煤炭、石油、天然气造成的二氧化碳排放量正急剧增加,加之地表森林植被不断遭受破坏,温室效应造成的气候变暖问题迫在眉睫。

  全球碳排放量再创新高,当很多人对此消息无动于衷时,碳排放增加带来的温室效应正悄然影响着人们的生存环境。病虫害增加、海平面上升、气候反常、沙漠化面积增大……科学家预测,如果地球表面温度按现在的速度继续发展,2050年全球温度将上升2℃~4℃这将意味着,南北极冰山大幅度融化,海平面上升将导致包括纽约、上海、东京和悉尼等沿海城市和一些岛屿国家消失于人们视野。

  我们已经感受到了这一点。科学家警告说这仅仅是开始——如果我们现在不能采取行动,我们所知的世界将急剧恶化。

  科学研究表明,过量的碳排放会导致全球气候变暖、温室效应,以及出现极端恶劣天气,其中温室效应是最为直接且严重的问题。2020年,大气中的二氧化碳浓度超过了400ppm,全球地表平均温度比19世纪的基线升高了约1.25℃,比1981年至2010年的参考期升高了0.6℃,逼近2016年的最热记录。根据监测2021年大气中的二氧化碳浓度预计将超过420ppm,因此控制碳排放量有长远且重要的发展意义。而碳达峰与碳中和两者的目的与意义都是限制碳排放量。

  这些是人类活动所造成的温室气体导致的严重后果,温室气体本来可以阻挡部分太阳光反射回太空,使地球保持在一个适合生物居住的温度下,这对人类以及其他数以百万计的物种生存至关重要。但是在经历了150多年的工业化发展、大规模砍伐森林以及规模化农业生产之后,大气中的温室气体的含量增长到了300万年以来前所未有的水平,随着人口的增长、经济的发展和人类生活水平的提高,人类活动所造成的温室气体排放总量也不断增加。

  目前根据全球范围内学者的研究得到一些基本科学关联,比如:

  地球大气中温室气体的浓度直接影响全球平均气温;

  自工业革命以来,温室气体浓度持续上升,全球平均气温也随之增加;

  大气中含量最多的温室气体是由焚烧化石燃料得到的二氧化碳,约占总量的三分之二;

  “碳达峰”和“碳中和”发展目标顺应我国可持续发展的内在要求,有利于构建绿色低碳可持续的循环经济发展,助推绿色生产方式和生活方式,实现社会高质量发展。

  因此,控制二氧化碳排放总量,增加碳汇能力,实现碳循环平衡,提出和实现“碳达峰”和“碳中和”目标对于应对全球气候变化具有重要意义,这也是中国作为负责任大国应尽的国际义务。

  专家认为,“碳中和”需要全球参与并采取实际行动,中国作为发展中国家率先承诺“碳中和”目标,并以实际行动引领转型,可带动全球为实现“碳中和”目标进行技术上的创新营造一个良好的全球气候治理氛围。

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