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气候变化及其背后的 利益博弈. 丁仲礼 (中国科学院). 温室气体排放源. 煤炭 (排放系数 2.66 ) 石油 (排放系数 2.02 ) 天然气 (排放系数 1.47 ) 水泥生产 ( 0.5tCO 2 /t) Flaring ( 能源生产排放) 土地利用 ( CO 2 、 CH 4 、 N 2 O 等) 畜牧业 ( CH4 为主) ……. 温室气体的历史排放. 工业革命到 2005 : CO 2 : 278ppm 到 379ppm ( 1.66W/m 2 ) CH 4 :715ppb 到 1774ppb( 0.48W/m 2 )
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气候变化及其背后的 利益博弈 丁仲礼 (中国科学院)
温室气体排放源 煤炭 (排放系数2.66) 石油 (排放系数2.02) 天然气 (排放系数1.47) 水泥生产 (0.5tCO2/t) Flaring (能源生产排放) 土地利用 (CO2、CH4、N2O等) 畜牧业 (CH4为主) ……
温室气体的历史排放 工业革命到2005: CO2:278ppm到379ppm(1.66W/m2) CH4:715ppb到1774ppb(0.48W/m2) N2O:270ppb到319ppb(0.16W/m2) Halocarbon (卤化碳)(0.337W/m2) 相当增加了160ppm二氧化碳当量
关于二氧化碳 1、大气中的微量成分,为主要温室气体 2、具地球生命存在所必需的温室效应 3、没二氧化碳,就没光合作用 4、地球历史上,大气二氧化碳浓度一直 处在变化过程中 5、二氧化碳不是“直接的”污染物
关于气候变化问题 1970年代学术界警告新冰期到来 1980年代末认识到变暖 1990年开始国际谈判 1992年签订“公约” 1998年签订“议定书” 2009年给出“哥本哈根协议” 气候变化问题已超出学术讨论范围, 成为国际政治中的重大议题
提纲 1、我国的立场 2、减排话语下的陷阱 3、国际谈判的焦点 4、谈判中我国的形势
我国对CO2减排的主张 (1)排放权就是发展权, 也就是基本人权?
各国1900-2005年人均累计排放 与2005年人均GDP的关系 一国经济发展程度同历史时期的累计排放高度相关
6个大国人均累计排放增长 与人均GDP增长之间的关系
几个发达国家的人均排放变化 发达国家长期处在高人均排放状态
中美两国的比较 人均累计排放量 累计排放总量
世界人口大国1900-2005人均累计排放 中国: 1900~2005:24.14tC
CO2排放 (2)为什么我国不能减排, 只能减缓?
我国的承诺 1)相对减排40-45% 2)非碳能源消费:15% 3)生态建设固碳 4)长期目标:未定
国内外铁路、高速路、住房、汽车等状况比较 • 中国现有铁路7.97万公里,人均0.06米 • 全球平均、G8国家、美国、日本和韩国人均铁路量分别为0.17米、0.56米、0.74米、0.18米和0.07米,分别是中国的2.8倍、9.3倍、12.3倍、8.5倍和1.2倍。 • 中国现有高速公路8万公里,人均0.06米 • 全球平均、G8国家、美国、日本和韩国人均高速公路量分别为0.05米、0.19米、0.24米、0.06米和0.07米;其中G8为我国的3.2倍,美国为我国的4倍,韩国为我国的1.2倍。 • 中国现有公路(一级公路约5万,县乡村级公路333万)338万公里,人均2.5米 • 美国647万公里,人均21.6米,是中国的8.6倍;日本120万公里,人均9.2米,是中国的3.7倍。
目前我国城镇居民人均住房面积27平方米 • 美国人均60平方米(我国的2.22倍),日本31平方米(我国的1.15倍),德国38平方米(我国的1.41倍) • 目前,我国每千人拥有乘用车(9座以下,取平均)18.3辆 • 全球平均249辆(是我国的13.6倍),G8为471辆(我国的25.7倍),美国461辆(我国的25.2倍),日本441辆(我国的24.1倍),韩国239.8辆(我国的13.1倍) • 我国钢铁(生铁加钢材)生产总量90亿吨,累积(减去进出口净值)总量约86亿吨,水泥累积总量150亿吨,人均分别不到6.5吨,11吨。 • 美国1900年以来,钢铁累积总量130亿吨,人均43吨(是中国6.6倍),水泥累积总量50亿吨,人均16.7吨。
节能减排实效? 1、我国为污染大国,减排的重点应在 减少污染物排放,不在二氧化碳 2、减排未必节能,且往往需额外能源 3、已污染环境治理亦耗能 4、如产业结构调整跟不上,节能难
能源结构调整? 水电:投资大、周期长 核电:我国铀矿资源缺 生物质能:争夺口粮 风能、太阳能:量小价高 火电(煤):无奈的选择
中国排放量增长的主要因素 1、基础设施建设 2、城市化 3、经济结构调整难度大 4、生活水平提高 5、新能源一段时期内靠不住 6、出口导向型经济 7、处在压缩性发展阶段 OECD国家仅交通排放就达1tC/人年
提纲 1、我国的立场 2、减排话语下的陷阱 3、国际谈判的焦点 4、谈判中我国的形势
2009年8月全国人大决议 “应对气候变化”: 对外:国际斗争 对内:绿色发展
发达国家设计的陷阱 1)温度对CO2浓度的高敏感性(逻辑起点) 2)增温的灾难性影响 3)2oC阈值(价值判断) 4)450ppm CO2-e目标浓度(逻辑延伸) 5)约八千亿吨CO2排放空间 6)减排:发达国家率先,发展中国家 无硬性指标(逻辑归宿) 环环相扣 结果:发达国家(15%人口)率先获得40%以上排放权
核心问题 二氧化碳的温室效应: 不是有没有,而是有多大 温度对二氧化碳的敏感性?
敏感性评估方法 1、数值模拟 (1)辐射增温 (2)反馈作用 (水汽、下垫面等) 2、记录评估
数值模拟给出的结果 二氧化碳浓度倍增情景下的增温幅度估计
百年记录的简单评估 CO2增加:~100ppm CH4增加:~1000ppb CO2-equivelant增加:~160ppm 如全部增温由温室气体引起,则: 160:0.74=280:x x=1.295
温度、太阳活动均为波动性变化 温室气体则为持续性增加 增温曲线与太阳活动曲线的对比
太阳黑子变化与温度变化 百年来温度变化与 太阳活动相关 小冰期对应太阳活动低值期
FAR of IPCC p60: It is very likely that anthropogenic greenhouse gas Increase caused most of the observed increase in Global average temperature since the mid-20th Century. 如70%由人为因素造成,则: 160:0.74*0.7=280:x x=0.91
大气气溶胶抵消了温室效应? FAR of IPCC p60: Without the cooling effect of atmospheric aerosols , it is likely that greenhouse gases alone would have caused a greater global mean temperature rise than that observed during the last 50 years. 大气气溶胶:人为排放量有多大比例?
450ppm如何来? 100:0.74=170:X X=1.26 1)60-70ppm的温室效应被气溶胶抵消 2)百年来的“自然增温”不存在 3)继续排放会产生更强的正反馈 IPCC用“增温概率”来模糊化
大气气溶胶的温度效应 致暖效应:如黑炭 致冷效应:如硅酸盐和硫酸盐气溶胶 在大气中一般存留数天至数周 烟囱是主要源 自然过程可大量产生 中国是气溶胶排放大国
对气溶胶效应的简单评估 1、北半球气溶胶高于南半球,本该北半球增温 幅度较小 2、冬半年气溶胶浓度高于夏半年,本该冬半年 增温幅度较小 事实可能恰好相反 “高敏感性”观点很不确定
敏感性不确定的主要原因 1、数值模式的可靠性低 2、气候记录短 3、气候系统并没有系统观察资料 4、许多自然过程的机制不明 等等 自然波动与水汽反馈问题
1975-2008年全球地表平均温度变化 1999-2008: 0.07±0.07℃
个人观点 IPCC夸大了温度对CO2的敏感性 不仅仅是“ 不确定性”问题 “气候门”事件 喜马拉雅冰川2035年消融
发达国家设计的陷阱 1)温度对CO2浓度的高敏感性(逻辑起点) 2)增温的灾难性影响 3)2oC阈值(价值判断) 4)450ppm CO2-e目标浓度(逻辑延伸) 5)约八千亿吨CO2排放空间 6)减排:发达国家率先,发展中国家 无硬性指标(逻辑归宿) 环环相扣 结果:发达国家(15%人口)率先获得40%以上排放权
增温的灾难性影响 1、海面上升 2、物种灭绝 3、极端天气频发 4、传染病增加 5、粮食大幅减产 等等 偷换概念:减排 环境 地球
全球变化影响问题 1、利弊皆有 2、地质历史上,暖期环境较优 3、最大的弊是海面上升 4、过去一百年的启示 5、变速比变幅更关键 6、气候没有不变的时期 7、变暖比变冷好
“主流观点”如何形成? 部分业内科学家 媒体 政治家 其它人群 对未来集体性担忧 不同的声音被淹没 气候变化歇斯底里症
发达国家设计的陷阱 1)温度对CO2浓度的高敏感性(逻辑起点) 2)增温的灾难性影响 3)2oC阈值(价值判断) 4)450ppm CO2-e目标浓度(逻辑延伸) 5)约八千亿吨CO2排放空间 6)减排:发达国家率先,发展中国家 无硬性指标(逻辑归宿) 环环相扣 结果:发达国家(15%人口)率先获得40%以上排放权
发达国家设计的陷阱 1)温度对CO2浓度的高敏感性(逻辑起点) 2)增温的灾难性影响 3)2oC阈值(价值判断) 4)450ppm CO2-e目标浓度(逻辑延伸) 5)约八千亿吨CO2排放空间 6)减排:发达国家率先,发展中国家 无硬性指标(逻辑归宿) 环环相扣 结果:发达国家(15%人口)率先获得40%以上排放权
2050年:450ppmv目标下的排放空间 2008-2050的排放空间: 236.57GtC(人均0.81tC/年,以2005年人口计)
发达国家设计的陷阱 1)温度对CO2浓度的高敏感性(逻辑起点) 2)增温的灾难性影响 3)2oC阈值(价值判断) 4)450ppm CO2-e目标浓度(逻辑延伸) 5)约八千亿吨CO2排放空间 6)减排:发达国家率先,发展中国家 无硬性指标(逻辑归宿) 环环相扣 结果:发达国家(15%人口)率先获得40%以上排放权