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university of copenhagen Australian National University,ETH Zürich, National University of Singapore, Peking University, University of California - Berkeley, University of Cambridge, University of Copenhagen, University of Oxford, The University of Tokyo, Yale University 综合报告 Katherine Richardson Will Steffen Hans Joachim Schellnhuber Joseph Alcamo Terry Barker Daniel M. Kammen Rik Leemans Diana Liverman Mohan Munasinghe Balgis Osman-Elasha Nicholas Stern Ole Wæver 气候变化 全球风险、挑战与决策 哥本哈根, 2009 3 10 日至 12 www.climatecongress.ku.dk

综合报告 气候变化 - sustainability.ku.dk€¦ · Kevin Anderson, Research Director, Energy and Climate Change Programme, Tyndall Centre for Climate Change Research, Mechanical,

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u n i ve r s i t y o f co pe n h ag e n

Australian National University,ETH Zürich, National University of Singapore, Peking University, University of California - Berkeley, University of Cambridge, University of Copenhagen, University of Oxford, The University of Tokyo, Yale University

综合报告

Katherine RichardsonWill Steffen

Hans Joachim Schellnhuber Joseph Alcamo

Terry Barker Daniel M. Kammen

Rik Leemans Diana Liverman

Mohan Munasinghe Balgis Osman-Elasha

Nicholas Stern Ole Wæver

气候变化全球风险、挑战与决策哥本哈根,2009年3月10日至12日 www.c l imatecongress .ku.dk

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全体会议发言人Dr. Rajendra K. Pachauri, Director General of The Energy and Resources Institute (TERI) and Chairman of the IPCC Professor Lord Nicholas Stern,IG Patel Professor of Economics and Government, London School of EconomicsMr. Anders Fogh Rasmussen, (Former) Prime Minister of DenmarkMrs. Connie Hedegaard, Danish Minister for Climate and Energy Mr. Helge Sander, Danish Minister for Science, Technology and Innovation Mr. John Ashton, Special Representative for Climate Change, United Kingdom Foreign & Commonwealth Office Professor Amanda Lynch, School of Geography and Environmental Sciences, Head of the Monash University Climate program, Monash UniversityDr. Balgis Osman-Elasha, Higher Council for Environment and Natural Resources (HCENR), Sudan Professor Daniel M. Kammen, Director, Renewable and Appropriate Energy Laboratory, Energy and Resources Group & Goldman School of Public Policy, University of California, BerkeleyProfessor Diana Liverman, Director of the Environmental Change Institute, University of Oxford Professor Hans Joachim Schellnhuber, Director of the Potsdam Institute for Climate Impact Research and Visiting Professor at University of OxfordProfessor Katherine Richardson, Vice Dean of the Faculty of Science, University of CopenhagenProfessor Nebojsa Nakicenovic, Acting Deputy Director of the International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) and Professor of Energy Economics ,Vienna University of TechnologyProfessor Qingchen Chao, Deputy Director General, Department of Science & Technology Development, China Meteorological AdministrationProfessor Stefan Rahmstorf, Potsdam Institute for Climate Impact Research Professor William D. Nordhaus, Sterling Professor of Economics, Yale University

分会主席Professor Dorthe Dahl-Jensen, Niels Bohr Institute, University of CopenhagenDr. Konrad Steffen, Director of Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES), University of Colorado at BoulderProfessor John Mitchell, Director of Climate Science, UK Meteorological Office Professor Masahide Kimoto, Deputy Director, Center for Climate System Research, The University of TokyoProfessor Dr. Martin Visbeck, The Leibniz-Institute of Marine Sciences at the University of Kiel (IFM-GEOMAR) Professor Nathan Bindoff, Institute of Antarctic and Southern Ocean Studies, University of TasmaniaDr. Michael Raupach, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) Marine and Atmospheric Research, leader of the Continental Biogeochemical Cycles Research TeamProfessor Dr. Nicolas Gruber, Institut für Biogeochemie und Schadstoffdynamik, ETH ZurichProfessor Martin Claussen, Max Planck Institute for Meteorology, University of HamburgProfessor Matthew England, Climate Change Research Centre (CCRC) University of New South Wales Professor Tim Lenton, Laboratory for Global Marine and Atmospheric Chemistry, School of Environmental Sciences, University of East AngliaDr. Bette Otto-Bliesner, Senior Scientist in the Paleoclimate Group in the Climate and Global Dynamics Division, The National Center for Atmospheric Research (NCAR), Boulder, Colorado. Dr. Chris Turney, Department of Geography, University of ExeterProfessor Keith Paustian, The Natural Resource Ecology Laboratory, Colorado State University Professor Scott Denning, Department of Atmospheric Science, Colorado State UniversityProfessor Ann Henderson-Sellers, Department of Physical Geography, Macquarie UniversityDr. Paul Baer, Research Director, EcoEquity Dr. Sivan Kartha, Stockholm Environment Institute (SEI)Professor Timmons Roberts, Institute for the Theory and Practice of International Relations, The College of William and Mary & Environmental Change Institute, University of Oxford Professor Coleen Vogel, School of Geography, Archaeology and Environmental Studies, University of the WitwatersrandDr. Carlos Nobre, Brazil National Institute for Space Research Dr. Cameron Hepburn, Smith School of Enterprise and the Environment, University of OxfordProfessor Dale Jamieson, Director of Environmental Studies, New York UniversityProfessor Anthony J. McMichael, National Centre of Epidemiology and Population Health, Australian National University Dr. Roberto Bertollini, Director of Division of Technical Support, Health Determinants, WHO Regional Office for EuropeProfessor Mark S. Ashton, Yale School of Forestry and Environmental Studies, Yale University Professor Liping Zhou, Peking UniversityDr. Pep Canadell, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) Marine and Atmospheric Research, Executive Director Global Carbon ProjectProfessor Dr. Wim C. Turkenburg, Director Copernicus Institute, Utrecht UniversityProfessor Claus Felby, Forest & Landscape, University of Copenhagen

1.

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3.4.5.6.

7.

8.

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14.

15.16.

1.2.

3.4.

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15.16.

17.18.19.

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21.22.

23.24.

25.

26.

27.28.

29.30.

Science Manager Anders Viksø-Nielsen, Novozymes Biofuels R&DDirector Henrik Bindslev, Risø National Laboratory for Sustainable Energy, Technical University of Denmark Professor Jim Skea, Research Director, UK Energy Research CentreProfessor Diana Ürge-Vorsatz, Department of Environmental Sciences and Policy, Central European UniversityProfessor Jiahua Pan, Senior Fellow and Deputy Director, Research Centre for Sustainable Development, Chinese Academy of Social SciencesProfessor Dr. Joyeeta Gupta, Institute for Environmental Studies, VU University AmsterdamProfessor Warwick McKibbin, Excecutive Director, CAMA, ANU Office of Business and Economics, Australian National UniversityProfessor Pete Smith, School of Biological Sciences, University of Aberdeen Professor Jørgen E. Olesen, Faculty of Agricultural Sciences, Aarhus UniversityDirector General Frances Seymour, Centre for International Forestry Research (CIFOR)Professor Jacquie Burgess, Head of School, University of East AngliaProfessor Daniel M. Kammen, Director, Renewable and Appropriate Energy Laboratory, Energy and Resources Group & Goldman School of Public Policy, University of California, BerkeleyDr. James E. Hansen, NASA Goddard Institute for Space Studies Professor Ole John Nielsen, Department of Chemistry, University of CopenhagenProfessor Maria Carmen Lemos, Natural Resources and Environment, University of Michigan Professor Torkil Jønch Clausen, Managing Director of DHI Water, Environment and Health: Water Policy in Denmark.Professor Harold A. Mooney, Department of Biological Sciences, Stanford UniversityDr. Mark Stafford Smith, Science Director Climate Adaptation Flagship, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) Professor Paul Leadley, Laboratoire d’Écologie, Systematique et Evolution (ESE Laboratory), Université Paris-Sud 11Dr. Frank Jotzo, Climate Change Institute, Australian National UniversityProfessor Roberto Sanchez Rodriguez, Director of UC Mexus, University of California, RiversideProfessor Anette Reenberg, Institute of Geography, University of CopenhagenProfessor Pier Vellinga, Programme Director of Climate Change, Wageningen UniversityDr. Tom Downing, Director of Stockholm Environment Institute’s Risks, Livelihoods & Vulnerability Programme Dr. Dagmar Schröter, The Sustainable Development Group of the Umweltbundesamt, AustriaProfessor John R. Porter, Department of Agricultural Sciences, University of Copenhagen Professor Peter Gregory, Director of Scottish Crop Research Institute (SCRI)Professor Niels Elers Koch, Director General of Forest & Landscape, University of CopenhagenDr. Jill Jäger, Sustainable Europe Research Institute (SERI)Jamie Pittock, WWF Research Associate, Australian National UniversityDr. John Christensen, UNEP Risoe Centre on Energy, Climate and Sustainable Development Dr. Fatima Denton, Climate Change Adaptation in Africa (CCAA), DakarDr. Koko Warner, Munich Climate Insurance Initiative (MCII)Professor Kazuhiko Takeuchi, Deputy Executive Director of the Integrated Research System for Sustainability Science, The University of TokyoProfessor Dr. Rik Leemans, Department of Environmental Sciences, Wageningen UniversityProfessor Ken Caldeira, Carnegie’s Institution’s Department of Global Ecology, Stanford UniversityProfessor Mary Scholes, School of Animal, Plant and Environmental Sciences, University of Witwatersrand Dr. Carol Turley, Plymouth Marine LaboratoryProfessor Dr. Louise Fresco, University of Amsterdam Dr. Pamela Matson, Dean of the School of Earth Sciences, Stanford UniversityMr. Agus Sari, Director of Indonesia and Policy Coordinator for Southeast Asia, EcoSecurities Professor Oran Young, Bren School of Environmental Science and Management, University of California, Santa BarbaraDr. Chris Hope, Judge Business School, University of CambridgeDr. Detlef Sprintz, Senior Scientist, Potsdam Institute for Climate Impact ResearchKevin Anderson, Research Director, Energy and Climate Change Programme, Tyndall Centre for Climate Change Research, Mechanical, Aerospace and Civil Engineering, University of ManchesterDr. Max Boykoff, Environmental Change Institute, University of OxfordDr. Aled Jones, Deputy Director, University of Cambridge Programme for Industry, University of CambridgeProfessor Johan Rockström, University of Stockholm & Executive Director at Stockholm Environment Institute Dr. Tariq Banuri, Senior Researcher, Stockholm Environment InstituteProfessor Ole Wæver, Political Science Department, University of CopenhagenProfessor Karen O’Brien, Department of Sociology and Human Geography, University of OsloProfessor Thomas Heyd, Department of Philosophy, University of VictoriaDr. Katrine Krogh Andersen, Special Advisor, Danish Ministry of Climate & EnergyDr. Andreas Barkman, Head of Air and Climate Change Mitigation, European Environment Agency

31.32.

33.34.

35.

36.

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38.39.40.41.42.

43.44.45.

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49.

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52.53.54.

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73.74.75.

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79.80.81.

82.83.84.

Page 3: 综合报告 气候变化 - sustainability.ku.dk€¦ · Kevin Anderson, Research Director, Energy and Climate Change Programme, Tyndall Centre for Climate Change Research, Mechanical,

Professor Katherine Richardson (主席), Vice Dean of the Faculty of Science, University of Copenhagen

Professor Will Steffen, Executive Director of the ANU Climate Change Institute,

Australian National University

Professor Hans Joachim Schellnhuber, Director of the Potsdam Institute for Climate Impact Research and

Visiting Professor at University of Oxford

Professor Joseph Alcamo, Chief Scientist (Designate) of the United Nations Environment

Programme (UNEP)

Dr.Terry Barker, Centre for Climate Change Mitigation Research, Department of Land

Economy, University of Cambridge

Professor Daniel M.Kammen, Director, Renewable and Appropriate Energy Laboratory, Energy and Resources Group & Goldman School of Public Policy

University of California – Berkeley

Professor Dr.Rik Leemans, Department of Environmental Sciences, Wageningen University

Professor Diana Liverman, Director of the Environmental Change Institute, University of Oxford

Professor Mohan Munasinghe, Munasinghe Institute for Development (MIND), Sudan

Dr.Balgis Osman-Elasha, Higher Council for Environment & Natural Resources (HCENR), Sudan

Professor Lord Nicholas Stern, IG Patel Professor of Economics and Government,

London School of Economics

Professor Ole Wæver, Political Science Department, University of Copenhagen

提交者:

气候变化项目组全球风险、挑战与决策哥本哈根,2009年3月10至12日

www.c l ima tecong re s s. ku .dk

撰写组

综合报告

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University of Copenhagen综合报告

气候变化项目组全球风险、挑战与决策 哥本哈根,2009年3月10日至12日www.c l ima tecong re s s. ku .dk

平面设计:Konform.com ISBN 978-87-90655-70-92009年印制于丹麦

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页�

序将于2009年12月在哥本哈根举行会议联合国气候变

化框架公约(UNFCCC)会议(第15届缔约方会议,

COP15)在制定一项全球应对人类活动所造成的气候变

化威胁方面,将成为一个关键步骤。对这些谈判的主要

科学投入是,政府间气候变化专门委员会( IPCC),

2007年发布的第四次评估报告1。IPCC报告已经促进对未

加制止的温室气体排放相关社会风险提高了公共和政治

认识。

自从IPCC的报告提出以来,已产生了可进一步理解气候

对人类的影响和可用于解决这个复杂问题的应对方案及

方法的新知识。为汇集这一新的知识,国际研究大学联

盟i组织了关于气候变化的一个国际科学大会,气候变

化:全球风险、挑战与决策,于2009年3月10日至

12日在哥本哈根举行。大会向所有人开放。出席大会

的约2500人当中大多数是研究人员,其中许多人还对

IPCC报告做出贡献。与会者来自近80个不同国家,贡献

了超过1400篇科学论文。所有科学陈述的摘要可见于

www.iop.org/EJ/volume/1755-1315/6,闭幕全体会议的

文稿可见于environmentalresearchweb.org/cws/article/opinion/39126。本综合报告提出了关于气候变化广泛

研究的最新概述,包括基本气候科学,气候变化对社会

和环境的影响以及可有效应对气候变化挑战的许多现有

工具和方法。本报告由一个撰写小组编写,其成员有

IARU大会科学指导委员会的成员和应邀为撰写小组提供

学术和地域广度的个人。报告基于大会的16次全体会议

的发言,以及与大会平行举行的58次平行会议以及超过

80位主席和联合主席的投入。全体会议发言人、平行会

议主席及联合主席的姓名请见本卷封面内页。撰写小组

除了大会发言,还参考了科学文献中的最近出版物,创

建编写了此综合报告。

本报告经过下列人员的严格审查:地球系统科学联盟的

代表(ESSP)ii,平行会议的主席和共同主席,以及来自

每个IARU大学的4名独立研究人员。实施这种广泛的审查

程序,目的是确保报告所载信息确实和准确地基于自上

次IPCC报告以来产生的新研究成果,并确保所载信息忠

实地反映了国际气候变化研究界的最新工作成果。

i IARU (International Alliance of Research Universities): (http://www.iaruni.org/ )Australian National University, University of California - Berkeley, University of Cambridge, University of Copenhagen, ETH Zürich, National University of Singapore, University of Oxford, Peking University, The University of Tokyo, Yale University.

ii 地球系统科学联盟(ESSP)(www.essp.org)是多项国际研究项目的伙伴组织:世界气候研究方案(WCRP),国际地圈生物圈方案(IGBP),国际全球变化研究的人文因素计划 (IHDP)和生物多样性(DIVERSITAS),国际生物多样性科学计划。

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页� l 国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告

综合摘要过去,人类社会在认识到自己的活动造成有害的

环境变化时,已通过控制或改正违背活动的方式作

出反应。目前科学证据已无可辩驳地说明:人类活

动,特别是燃烧化石燃料,正影响着气候,威胁着

人类社会的福祉和进一步发展。如果人类要从历史

中汲取教训,并限制这些威胁,要加强控制正在改

变地球上生物的根本状况的人类活动,这时机已经

到来。

决定有效的控制措施,了解人类活动如何改变气

候,以及不加限制的活动对气候变化的影响,这需

要在世界和国家领导人以及在公众中广泛传播。

本报告的目的是,为广泛的受众提供对以下活动的

最新认识:人类活动造成的气候变化,这一变化对

社会和环境的影响,以及社会应对气候变化挑战可

采取的方法。

这种理解通过六个关键信息来传播:

关键信息1: 气候趋势近期观测表明,温室气体排放和气候的许多方面正在发生变化,接近IPCC预测范围的上限。许多关键的气候指标已经正在超越当代社会和经济发展和繁荣的自然变率的模式。这些指标包括:全球平均表面温度、海平面上升、全球海洋温度、北极海冰范围、海洋酸化和极端气候事件。因为排放量有增无减,许多气候趋势很可能还会加快,导致突然或不可逆转的气候变化风险的增加。

关键信息2: 社会和环境的破坏研究界提供了许多信息,支持关于“危险的气候变化”的讨论。近期观测表明,即使微量的气候变化也极易社会和生态系统带来伤害,贫困国家和社区、生态系统功能和生物多样性尤其处于危险之中。温度升高超过2˚C将使当代社会难于应付,并很可能在本世纪余下时间及以后造成重大社会及环境破坏。 关键信息3: 长期战略:全球目标和时间表需要采取协调的全球和区域行动,实施快速、持续和有效的减缓措施,以避免“危险的气候变化”,不论其如何界定。2020年的较低减排目标会增加严重影响的风险,包括超过临界点,使实现2050年目标的任务变得更加困难和昂贵。设置一个长期可靠的碳价格,并通过可促进能效和低碳技术的政策,这是有效减缓的核心。

关键信息4: 公平维度气候变化正在并将对国家和地区内部及之间的人民,对我们当代和今后世代,对人类社会与自然世界,产生具有强烈差别的影响。需要一个有效的、资金充足的保障,以帮助应付气候变化影响能力最差的人们,并需要公平的减缓战略,以保护贫困人口和弱势群体。应对气候变化应视作加强全世界社会经济发展和公平的更广泛目标的重要成分。

关键信息5: 无所作为不可原谅社会已经有许多工具和方法——经济、技术、行为和管理——可以有效地应付气候变化挑战。如果这些工具不加以大力和广泛实施,适应不可避免的气候变化和经济低碳化所需的社会变革就将无法实现。为实现迅速有效适应及减缓的协调努力将产生广泛的效益。其中包括可持续能源部门的就业增长;气候变化的健康、社会、经济和环境成本减少;以及修复生态系统和振兴生态系统功能。

关键信息6: 应对挑战如果为应对气候变化挑战所需的社会变革要得于实现,就必须克服一些重要的制约因素和利用关键机会。这些措施包括减少社会和经济制度的惰性;政府应利用公众愿望日益强大的优势来进一步采取应对气候变化的行动;减少会增加温室气体排放量及削弱抵御能力的活动(例如补贴);以及促使无效的治理和薄弱的机构转变为政府、私营部门和民间社会的创新领导力。将气候变化与更广泛的可持续消费和生产问题、人权问题和民主价值观联系起来,这对于社会迈向更可持续发展的途径是至关重要的。

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页�

生活在环境制约下地球寿命大约已有5亿年。然而人类在这个星球上只占该

历史的0.004%;现代智人约在20万年前演化。急剧气候

变化发生在地球的漫长历史中。早期人类经历其中的一

些急剧气候事件,小部分人存活下来。然而,只有在过

去1.2万年间,地球的气候一直比较温暖和稳定,使人类

真正繁荣起来。

在此时期的稳定气候条件下,人类发现了如何栽培植物

和驯养动物。这些发现发生在约一万年前,并最终形成

了现代农业,极大地改变了人类与地球的关系。他们打

破对人口数量的早期自然限制,使更多的人在地球上同

时兴旺。没有对粮食供应的控制,这是不可能的。

据推测,第一批农民可以自由地在他们希望的任何地方

耕作。然而,当社会数千年之后认识到,不加控制的农

业实践和发展可能有害整个社会,就制定了地方规则,

以管理可以开展农业的方式和地点。同样,我们的早期

祖先对其可以处置废物的地方,很可能没有经历过任何

限制。后来,当人类数量增加到一定水平,废物的积累

被公认为健康或污染问题时,就建立了规则和技术,以

管理废物处置。蒙特利尔议定书是当代全球强制管理的

范例,国际社会于1987年商定采取行动,依据科学证据

表明某些工业气体可能导致地球臭氧层的危险耗竭。

在所有这些情况下,只有社会普遍接受:不管制状态的

继续将导致不可接受的费用,这时才建立起控制管理。

因此,人类与环境的关系历史表明,当社会了解到某种

做法可能会危害其成员的福祉时,才会确立规则、规章

和其他战略,以控制违背的做法。

今天的科学证据无可辩驳地表明,允许人类活动所致的

温室气体排放若继续不受限制,会对现代社会的福祉和

持续发展构成重大威胁。了解到人类活动正在影响气候

赋予了当代社会采取行动的责任。为了社会的福利,必

须重新界定人类与地球的关系,这就需要对干扰气候的

人类活动进行管理。然而,为支持有效应对活动,这方

面的知识应广泛传播到科学界之外。本报告的目的是,

向广泛的受众通报研究界在气候变化、其影响以及有效

应对所需行动方面的最新认识。

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页� l 国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告

最近的观测表明,温室气体排放和气候的许多方面正在发生变化,接近IPCC预测范围的上限。许多关键的气候指标已经正在超越当代社会和经济发展和繁荣的自然变率的模式。这些指标包括:全球平均表面温度、海平面上升、全球海洋温度、北极海冰范围、海洋酸化和极端气候事件。因为排放量有增无减,许多气候趋势很可能会加快,导致突然或不可逆转的气候变化的风险增加。

关键信息1

气候趋势

政府间气候变化专门委员会(IPCC)2007年2得出结论,毫无疑问,气候变化正在发生,地球正在变暖。更重要的是,IPCC得出结论,超过90%的概率是,这种全球变暖主要是人类活动造成的,其中最重要的是温室气体排放和自然植被清伐。自2007年以来,报告包含IPCC 1990年预测和观测结果,报告显示,一些气候变化指标正接近预测表明的范围上限,或如海平面上升(图1),速率大大超过IPCC预测。领会这些观察的意义需要全面理解气候变化,它不仅仅是大气层的变暖。

气候的主要控制因素是进入和离开本星球的热流量和地球系统各个部分——海洋、陆地、大气、冰雪的热储量。这种热量最终来自太阳。只有极少量热量储存在大气层(图2);迄今为止储存在地球表面的最大热量存

在于海洋之中。进入海洋的热流比进入大气的速度更为缓慢。然而,鉴于海洋储存如此多热量,海洋温度的改变反映了储存在海洋的热量变化,与空气温度的变化比较,海洋温度是气候变化的更好指标。

图3显示最近几十年中表面气温的趋势。2008年比近期前几年较为凉爽,主要是因为太阳磁场活动周期(太阳斑周期)的最低点和2007/2008年度的拉尼娜事件。然而,温度升高的长期趋势是明确的,而地球表面的大气温度轨迹是在IPCC预测的范围之内。

自从IPCC上次报告以来,海面温度和热含量的最新趋势已经发布4,5。这些修订的估计数字显示(图4),近年来海洋温度显著上升。目前的估计显示,海洋变暖高于

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005-4

-2

0

2

4

6

Year

Sea

Lev

el C

hang

e (c

m)

-2

Energy Content Change (1022 J)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

0.220.080.020.020.060.020.760.180.50.20.150.07

Glaciers and ice caps

8.1114.2

Oceans

15.9

8.9

Greenland Ice Sheet

Antarctic Ice Sheet

Continents

Atmosphere

Arctic sea ice

Total Change

图1 相对于1990年海平面的1970年至2008年海平面变化。实线基于平均观察,消除了年际变化的影响(光

线连接数据点)。最近几年的数据是通过卫星传感器获得的。显示IPCC预测范围供比较;这包括虚线为

单独的预测,阴影为预测的不确定性3。

图2两个时期的地球系统不同组成部分的能源含量变化:1961年至2003年(蓝色柱)和1993-2003年(粉

红柱)2 (图5.4)。

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页9

图3相对于1990年的全球平均地表气温的变化(15年平均)(本报告第一版本11的校正数据)。蓝线代表哈德利(Hadley)中心(英国气象局)的数据;红线代表GISS(美国航天局戈达德(Goddard)空间研究所)的数据。断线为IPCC第三次评估报告的预测,阴影表示预测的不确定性3(拉姆斯托夫(Rahmstorf, S.)添加的2007年和2008年数据)。

图4自1951年以来的海洋热含量变化(观察量—黑线),带有不稳定性(灰影),相对于1961年海洋热含量4。

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

Year

Tem

per

atu

re C

han

ge

(°C

)

20

15

10

5

0

-5

-10

-151950 1960 1970 1980 1990 2000

Oce

an H

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nt (1

022 J

)

Year

格陵兰冰盖的变化Prof. Dorthe Dahl Jensen, [email protected] & Dr. Konrad Steffen, [email protected]

框1

大量南极冰盖的融化增加造成观察到的海平面上升。观察到格陵兰冰盖区至少在夏季的一天位于融点温度,这表明1979至2008年期间6增加50% (见图)。格陵兰地区在2007年经历了一个非常温暖的夏季。格陵兰岛南部整个地区在那个夏天达到了融化温度,格陵兰南部融化期提前了10-20天开始,并多持续了60天7。

除了融化,大量南极冰盖因冰流量而失去质量,冰流量也对区域温度敏感。卫星测量到很小的重力变化,这已经根本改变了估计这些进程造成质

量损失的能力。第二个数字表明,自2003年以来格陵兰冰盖失去质量的速率一直为179公吨/年。这一损失速率相当于导致全球平均海平面上升0.5毫米/年;目前全球平均海平面上升3.1毫米/年8。至于融化区,2007异常温暖年的质量损失非常大。新近观察到冰川、冰盖和格陵兰及南极冰盖的质量损失增加,这导致预测下一世纪全球平均海平面上升1米(±0.5米)。对未来全球平均海平面上升的最新估计是,IPCC预测比2007年约增加一倍28。

1978

Tota

l Mel

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rea

(106

km

2 )

Year

38

30

25

20

15

10

51983 1988 1993 1998 2003 2008

1979

19801981

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1991

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1995

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2000

2001

2002

20032004

2005

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2003 2004 2005 2006

Year

2007 2008

0

-200

-400

-800

-1000

-1200

-600

Mas

s C

han

ge

[Gt]

2007 Extreme Summer Melt

2003至2008年格陵兰冰盖体积变化,依据卫星测量的重力场变化的估计。灰色阴影部分表示拟合直线的90%置信水平。纵轴设置为观测期开始时任意值为零8。 

整个格陵兰冰盖表面融化区,根据卫星观测的表面温度的推断6。

Page 10: 综合报告 气候变化 - sustainability.ku.dk€¦ · Kevin Anderson, Research Director, Energy and Climate Change Programme, Tyndall Centre for Climate Change Research, Mechanical,

页10 l 国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告

IPCC2先前所报告的50%左右。新的估计数有助于更好地解释最近几十年来已经观察到的海平面趋势,因为直到最近观察的的海平面上升主要是海水热膨胀的结果。

从1993年至今海平面上升速率增加了(图1),主要是由于格陵兰(框1)和南极洲冰损量越来越大。然而,这些南极冰盖的行为模式仍处于其初期阶段,所以基于这种“过程模型”到2100年的海平面上升预测具有高度不确定性。另一种做法是预测基于所观察到的过去120年全球平均气温升高与海平面上升之间关系,并假设这一观察的关系今后会继续下去。基于这一做法的新估计数表明,到2100年海平面上升一米左右或以上16(开幕式(S. Rahmstorf)和会议1)。

2100年海平面上升不会停止。海洋热含量的变化将继续影响海平面上升至少数百年。南极和格陵兰冰融化和动态冰损失也将持续数个世纪到未来。因此,目前几代人启动的气候改变将会直接影响到我们后代很长时间到未来。事实上,在温室气体排放量减少到零之后的首个千年里,全球平均表面温度将难以下降,9,10。

自IPCC上次报告1以来,最巨大的事态之一是,夏天北极地区的海冰迅速减少。2007年,覆盖的最低面积比前几年减少约200万平方公里。2008年,减少量几乎同样巨大11。这日益减少的冰覆盖对更大规模的气候甚为重要,因为冰雪将来自太阳的辐射大部分反射回大气中,而海水则会将来自太阳的大部分辐射吸收。因此,一个无冰海洋吸收的热量多于冰覆盖的海洋,因此北极海冰的损失创建增温变暖的气候系统的“反馈”。 地球表面热含量日益增加的主要原因是大气中温室气体的浓度的增加2,12(图5)。这些气体增加了“温室效应”,这是一个记录全面、容易理解的地球系统物理过程(就像重力或潮汐),自19世纪以来就一直为人所知。自然温室效应首先使地球可以居住。温室气体,如大气中的水蒸气、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化氮(N2O)吸收留在地球表面的热量,从而将更多的热量保留在地球表面附近——在海洋、陆地和大气层。如果不存在自然温室效应,地球上的平均气温将约-19˚C,亦即,比今天寒冷约34˚C。所有大气层中包含吸收热量的气体的行星均存在温室效应;例如,金星表面极端温度(440˚C),只能解释为那里有高浓度的CO2。

改变大气中温室气体数量,就会改变温室效应程度。水蒸汽是最大量的温室气体,对地球上的自然温室效应作出最大贡献。由于大气层蓄含水蒸汽的能力强烈依赖于温度,大气中水蒸汽量受到地球的温度本身的调节,随着增温而增加。这意味着,水蒸汽追随并放大其他原因所致的全球气温变化。全球范围而言,人类的活动没有对出/入大气的全球水蒸汽净流量16(会议3)产生过重大的直接影响,尽管局部范围内,人类通过诸如砍伐森林或建立灌溉已经较大的改变着这些流量。

这种情况与一些其他温室气体大不相同,其他温室气体的排放对人类是有直接影响的。大气中CO2以及甲烷和氧化亚氮浓度,近几十年来由于人类活动,已显着增加。冰芯和沉积物记录显示,大气中所有这些气体浓度,现在均高于现代人类进化很久之前的水平。事实上,至少在地球历史上过去二千万年的历史中17,大气中CO2浓度还没有实质性的高于现在的水平。

温室气体浓度增加产生的最初气候变暖,经过增强反馈效应后会更加扩大。这些过程是气候变化引起的,随后驱动进一步升温。此外,除了上述的北极海冰和水蒸汽反馈作用之外,一个非常重要的反馈涉及自然的“碳汇”——吸收大气中的CO2过程。通过人类活动释放到大气中的CO2,并非全部仍然存在那里。矿物燃料燃烧和土地利用变化所排放到大气中的一半以上的CO2,被陆地和海洋的CO2汇容积所吸收。这些碳汇所吸收的人为CO2排放部分,近50年来12有所减少。有证据表明,按照未来高排放量情景这部分未来几十年将进一步减少12

(框2)如果自然CO2汇继续削弱,更大一部分排放将保持在大气中,这就需要进行更多的减排,才能实现大气中CO2浓度的具体目标。

在较小的规模上,最重要的气候变化之一是,观察到的极端事件增加——热浪、暴风雨和洪水2。此外,区域气候往往直接关系到气候变率的具体行为模式,如季风系统,以及这些模式本身可能受气候变暖的影响16(会议3),19。极端事件的变化和自然变率的格局可对人类社会产生严重后果,人类社会已经习惯于使用或依赖于特定区域长期确立的温度、风向和降雨量模式。下一节论述干扰气候对社会构成的一些后果和风险。

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Methane

Carbon Dioxide Nitrous Oxide

图5

温室气体的大气浓度趋势:(A)二氧化碳CO2ppm(百万分之一),从19��年到现在13(B)甲烷CH; 4 ppb(每10亿分之一),从19�9年到现在14和(C)氧化二氮,N2O, ppb(10亿分之一),从19��年到现在2,13,14,15。

A

B

C

全球碳循环Dr. Michael R. Raupach, [email protected], Prof. Nicolas Gruber, [email protected]  Dr. Josep G. Canadell, [email protected] 

框2

全球碳循环处于强烈的不平衡,原因在于化石燃料燃烧向大气输入的CO2和土地利用的改变。化石燃料目前大约占总排放量的85%,土地利用改变占15%。自1800年以来,总排放量以每年平约2%的指数倍增加。但是,化石燃料排放量自2000年以每年约3.4%加速增长,这个观察到的增长速度位于IPCC预测情景上端。温室气体辐射强迫增加总量的三分之二是由CO2总排放量造成的。 若没有能从大气中除去和存储CO2的CO2汇,自1800年以来的人类CO2排放总量本会使大气中的CO2从工业化之前的280ppm增加到接近500ppm。但是,碳循环的不平衡导致巨量人类输入的CO2被大气、土地和海洋中的碳存储重新分配。因此,自1800年,土地和海洋的CO2汇始终吸收一半以上的CO2总排放量。所以,大气中的实际CO2累积将CO2浓度仅提升至385ppm(每年增长约2ppm)。但是,这些自然的CO2汇易受气候和土地使用变化的影响:未来它们很有可能会由于多种效应(包括海洋酸化的加剧、海洋环流变化、水、温度以及营养对土壤吸收二氧化碳的限制)而被削弱。另外,以前的惰性碳库可作为CO2或甲烷(一种更强的温室气体)被启动并释放到大气中。各种关切包括热带泥炭地碳和北极冻土的大量有机碳储存,前者遭受土地开荒和排水,后者易受到气候变暖的影响。

最近已经开始就这些脆弱性对气候变化的放大影响进行量化分析。人们日益确信,它们的净结果将使大气中CO2和甲烷扩增至2100年,进而扩大气候变化。扩大因子受到不当制约,目前最佳估计范围从接近零到超过50%。根据IPCC1A2排放情景预测,全球气候变暖大约4˚C而无碳气候反馈,预测陆地和海洋汇的脆弱性增加0.1至1.5˚C。永久冻土融化加快甲烷和CO2排放的额外影响,可能非常重大,但尚未量化。

SRES (2000) average growth rates in % y -1 for 2000-2010:

A1B: 2.42 A1FI: 2.71 A1T: 1.63 A2: 2.13 B1: 1.79 B2: 1.61

2006

Actual emissions: CDIACActual emissions: EIA450 ppm stabilisation650 ppm stabilisationA1FI (Ave)A1BA1TA2B1B2

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观察到的全球化石燃料和工业二氧化碳(CO2)排放18,与IPCC排放情景特别报告(彩线)的6类情景的平均值和各个情景(灰色阴影)覆盖范围之比较。排放量数据来自两个来源:二氧化碳信息分析中心( CDIAC )和国际能源机构(  IEA )。使用了本报告最初发表以来的最新可用数据 (www.globalcarbonproject.org) ,对图进行了更新。

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研究界提供了很多信息,支持关于“危险的气候变化”的讨论。最近的观测表明,社会和生态系统极易受到即使是少量的气候变化的伤害,贫困国家和社区、生态系统服务和生物多样性尤其处于危险之中。温度升高超过2˚C将使当代社会难于应付,并很可能在本世纪剩下的时间和以后造成重大社会及环境破坏。

关键信息2

社会和环境的破坏

界定“危险的气候变化”最终是需要由整个社会作出价值判断。至少有三个不同类型的考虑非常重要:(i)不同程度气候变化对人类和生态系统产生的负面影响;(ii)社会愿意容忍的负面影响程度;(iii)可能超越所谓临界点的气候变化程度,那时变化不再是线性的和可逆的,而是突然的、巨大的、在现代社会相关的时限内可能是不可逆转的。目前,似乎没有什么此种讨论和辩论16(会议39),不过科学研究提供了有关此类讨论的大量重要信息。

虽然现在尚未就可能会被定义为“危险的”气候变化程度达成全球共识,但是已有相当多的支持20,要把全球升温遏制在最高上升到高于工业化前水平2˚C。这通常被称为“2˚C护栏”。IPCC21以及最近的科学研究31表明,即使温度升高不到2˚C,影响亦可能会很大,不过一些社会可以通过积极的适应战略应付其中的一些影响。若超出2˚C,社会和生态系统的适应可能性会迅速下降,由于健康的影响、水资源短缺和粮食危机,社会动乱的危险日益增加。

气候变化对社会影响的最佳指标之一是人类健康和福祉(框3)。迄今所观察到温度上升大约0.7˚C,已在影响着许多社会的健康;极端天气事件数量日益增加,如热浪、洪水和暴风雨,正导致气候有关的自然灾害造成越来越多的死伤1。除了直接影响健康,气候变化还影响到健康的基本决定因素——粮食、水资源和病媒生态控制因子的数量和质量16(会议14)。

气候变化、人类健康和供水系统之间的联系尤为紧密。至于健康,气候变化对水系统的影响在世界许多地区已经很明显,影响程度可能会在几十年里不断加剧,而不论减少温室气体排放的未来协定如何(框4)。例如,干旱和干燥目前在一些地区现正导致社会动乱、粮食危机和长期的健康问题,因为生计受到损坏或毁坏16(会议14)。这种影响往往推动短期生存战略而牺牲长期

适应。然而,现在迫切需要适应措施,以减轻气候变化的影响。鉴于在地方和区域层面气候对水资源影响预测的很大不确定因素,建立抵御能力、管理风险和采用适应性管理很可能是最有效的适应战略16(会议29)。即使实现有效适应,在世界许多地区只要温度上升1.0至1.5˚C23,气候变化对水资源的影响都将很严重。

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图6(A)横轴显示的每一最大风速的北大西洋热带气旋数目。最激烈的(别5级)热带气旋的最大风速70米/秒或更大。(B)气旋(飓风)类别的按比例增加(1 — 烈度最小;5 — 烈度最大)产生于最大风速为1、3和5米/秒的增加。注意最大风速适度增加的最激烈热带气旋的不成比例大幅度增加,与强度不大的气旋增加之比23。

A

B

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水资源对城市地区也日益构成问题。在许多人口超过百万的新兴大城市,通常居民达到1000万或以上,且多数较为贫困,其清洁用水缺乏已是一个值得严重关切的问题。在许多情况下,供水压力正由于气候变化造成了降雨模式和水供应变化而加剧。人们不断涌入这些新的特大城市,其中一些人逃离周边区域的干燥地区,进一步增加了供水压力。

气候变化的许多最具破坏性影响与极端事件相关——高强度的罕见事件,如气旋和风暴——而非气候参数平均

值的缓慢增长。此外,极端气候事件可能会由于气候变化而变得“更加极端”。例如,即便热带旋风的表面风速只有每秒5米的小幅度增加(可能只是由于1˚C的海洋升温),就可能导致最强烈和最具有破坏性的旋风 (5级)的数目增加一倍,而低强度旋风的发生率增多情形则会小得多(图6)。前十年在北大西洋的观察结果支持这一分析24,在那里5级旋风增加了300-400%。这些事件对于全球沿海社区的后果,从太平洋小岛上的小渔村到中国河流三角洲上的超大城市,都可能很严重,尤其在加上海平面上升和一系列增加脆弱性的地方因素时。

气候变化对人类健康和福祉的影响Prof. Anthony McMichael, [email protected] & Dr. Roberto Bertollini, [email protected]

框3

气候变化对人类健康的日益明显的严重风险,凸现了对地球的“生命支柱”的可能深远影响。这一“关键信号”应有助于推动政府采取行动。地理上处于弱势的低收入群体所承担的风险最大。问题并不是这些人口造成的,但他们却要承受重大的健康风险。

风险产生于:直接压力(例如,热浪、天气灾害、工作场所缺水);生态扰动(如改变的传染病模式)以及人类所依赖的生态系统受到破坏(如粮食产量减少的健康后果);人口流离失所和因资源枯竭(水、肥沃土地、渔业)引起的冲突。冰层融化可促使冰约束的化学污染物进入海洋食物网。

可以预计会有许多具体影响,在某些情况下,现在已观察到。模拟研究表明,2˚C上升可能会在南亚、东南亚和撒哈拉以南非洲导致谷物粮食产量降低5-20%,大大加剧营养不足和不良健康结果(特别是儿童身体和智力发育)。在许多城市人口中,2˚C上升将使热浪导致的年死亡率估计增加一倍或以上。2˚C上升将会使中国(田螺寄主)血吸虫病的潜在传播地理范围增加50-100%,危害亿万人民。阿拉斯加沿岸的最近经验表明,水温上升1˚C,越过阀值,已使整个夏季贝类细菌增殖,导致消费者患胃肠炎。

已经需要保护健康的适应战略,应对目前和预期的未来风险。世界卫生组织正在支持各会员国开展活动,促成正式标准化的国家级健康风险评估和应对气候变化影响的适应战略规划。同时,积极促进健康的好处可以从许多减缓活动得到体现:通过提高空气质量、体育活动模式和膳食平衡16(会议14)。

Salmonella; mosquito range/activity (malaria, dengue, etc.); physiology/work productivity

Examples of health impacts

Warming

Humidity

Rainfall/drying

Winds

Extreme events

METEOROLOGICALCONDITIONSEXPOSURES

CLIMATECHANGE

IMPA

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RESP

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SES

HUMAN/SOCIALCONSEQUENCESOF CLIMATECHANGE

MITIGATIONACTIONS

ADAPTATIONACTIONS

Displacement(e.g. sea level rise)

Shift in farming & land-use

Malnutrition

Alternative energy

Modes of travel

Livestock production(esp. Ruminants & CH

4)

Crop substitution

Water shortage

Urban/housing design

Food yields, quality

Injury/death; hunger; epidemic outbreak;post-trauma depression

To urban slums, emigration, health risks

Infectious agent contacts

Child stunting; susceptibility to infection

Dams and hydropower (moresnail-hosts for Schistosomiasis)

Cleaner air: less cardio-respiratory diseases

More physical activity, social contact

Diet-related risks/benefits (e.g. red meat& increased colon cancer risk)

Unexpected nutrient deficiencies

Water quality; mosquito/snail breeding

Impaired indoor air quality(due to better seals)

水资源与气候变化:建立抵御能力,迈向可持续的未来Prof. Maria Carmen Lemos, [email protected]  和 Prof. Torkil Jønch Clausen, [email protected] 

框4

气候变化往往通过水系统,水供应变化、洪水和干旱加快以及海平面上升和风暴的综合影响,直接和间接影响到人类社会。这些影响已经出现,对最贫穷和弱势人群和国家造成最大影响。许多这些影响都将加速,不论今后减排协定和行动如何。现在已有足够的认识,可以开始在弱势群体和生态系统中建立适应能力。但仍需要增进我们对影响供水系统抵御能力的自然、社会和环境过程的知识和建模功能,以确保未来的可持续解决方案。良好治理是成功适应的关键因素,从社区一级到跨界河流流域利用综合性和适应性的方法。所有利益相关者需要公开和透明地共享数据、信息和知识,这一点至关重要16(会议29)。

照片:John McConnico

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大气中CO2不断积累对于海洋生态系统很重要,因为它增加了海洋的酸性(框5)。虽然海洋酸化的确切影响尚不清楚,但产生碳酸钙的生物体预计将特别易受伤害。珊瑚类的动物可能特别受到威胁,甚至可能在下个世纪内灭绝,如果大气中的CO2浓度持续无节制地增长。地质记录表明,生态系统从这种海洋酸度变化恢复过来,可能会需要千百万年,甚至亿万年。不过真正的复苏是不可能的,因为物种的灭绝是不可逆转的10。

更一般说,气候变化对生物多样性会有后果,对于人类从多元化和运作良好的生态系统得到的许多服务都会有后果。如果全球平均温度上升至高于2˚C护栏,海洋酸化扩散和海平面上升会加速26,生物多样性灾难就会更加悲惨。

这些与气候相关的压力因素将与生物多样化的范围广泛的现有压力因素相互作用。灾难将表现为未来100年里大部分重要物种的灭绝,其他物种最终灭绝和生态系统服务退化的范围大大减少,风险更高(框6)。把升温限制在2˚C或更小,并在保护政策和管理方面快速地实施强有力的积极适应措施,这样能够限制危机的规模但不会完全消除危机16(会议31)。

对于气候变化对关键部门,如水资源和生物多样性,以及更多的综合福利措施(例如健康)的影响的估计,是

定义危险的气候变化的通用方法。最近对于地球系统临界要素的研究提供了无节制气候变化对人类潜在危险后果的另一衡量27。临界要素发生时,一个重要变量例如温度的微小变化会导致一个气候特征的迅速和意外大变化,改变其状况或行为模式。

图7展示一些这类临界要素的位置,其中任何一个要素的引发都将导致涉及庞大人数的社会混乱。本世纪人为气候变化可能引发所显示的临界要素,并在时间尺度上显示重大变化——从10年或更少(北极夏季海冰和亚洲季风变化)到数百年或千年(格陵兰冰盖)。对北极夏季海冰和格陵兰冰盖来说,全球平均温度上升1-2˚C将可能足以引发这两个临界要素27,不过另一研究28表明,全球平均变暖3.1˚C将是格陵兰冰盖的临界点。然而,触发大多数其它临界要素所需的变暖程度尚未知晓,但即使是触发它们的风险较小,也将被视为危险的24。不仅是温度升高可能触发临界事件。最近的研究说明,海洋酸化(框5)可能导致产生氧气减少的海区——“海洋氧气空洞”——对海洋生物具有灾难性的后果29。

人类面对严重的环境压力时,如水资源或粮食供应的恶化,最通常的反应之一就是迁往条件较好的地方。临界要素的突然改变,如亚洲季风变为大干旱状态,或喜马

图7

潜在气候“临界要素”图。临界要素是气候的区域尺度特点,可以表现出应对人类社会驱动的气候变化阈值型行为,即关键时刻的少量气候变化可能引发临界要素的突然和/或

不可逆转的转变。临界要素的这种转变对社会和生态系统的后果可能会很严重。问号显示的系统状态为临界要素,极不确定27,30。

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地球的酸化Dr. Carol Turley, [email protected] & Prof. Mary Scholes, [email protected]

框5

地球的陆地和海洋生物圈的酸化现在正在发生,并由两种截然不同的人为因素造成。

土地酸化是由硝酸和硫酸所造成,虽然其重要性出现在20世纪70年代,但它在发达国家仍是一个问题,在发展中国家该问题日益明显。土地酸化造成物种多样性改变,净初级生产力,土壤中无机氮离子失衡,淡水体富营养化。陆地与水生系统之间的反馈没有得到很好的理解或研究。

海洋酸化是CO2排放到大气中的直接肯定后果;其对全球海洋的后果仅到现在才出现。海洋已经吸收了人类自工业革命以来产生的约27-34%的CO2。虽然这已限制了大气层中的CO2量,但它却是以海洋化学的巨大变化为代价的。特别需要密切关注的是,对海洋pH值、碳酸盐和碳酸氢根离子浓度所观察到的变化。

证据表明,海洋酸化严重威胁到许多生物,并可能影响到食物网和生态系统以及它们提供的价值千百亿美元的服务。例如,侵蚀速率可能超过热带珊瑚礁的增长速率450-480ppm CO2,已经有报告表明,大堡礁珊瑚的增长下降19%。

当大气中CO2达到450ppm,大面积的极地海洋很可能会腐蚀关键海洋钙化物质贝壳,这种效应在北极最为强烈。观察已经证实南极浮游钙化物质贝

壳重量的减少。降低pH值还可以使海洋噪声源达到可听范围内,对海洋生物以及利用海洋声学的科学商业和海军应用具有潜在影响。

海洋化学的变化速率非常高(见图),快于地球历史上以前海洋酸化驱动的物种灭绝速率,而海洋生态系统经过数百万年才得以恢复。海洋酸化将继续受未来向大气中排放的CO2的影响,因此大量紧急减少排放是减少海洋酸化影响的唯一办法。

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过去2500万年的海洋酸度(pH值),和2100年的预测25。pH值越低,海洋酸性变得越高。

生物多样性与气候变化:千年生态系统评估结果Prof. Harold Mooney, [email protected] & Dr. Anne Larigauderie, [email protected]

框6

在过去50年,人类对生态系统的改变更快、范围更广,超过了人类历史上任何可比的时期。这已导致地球上生物多样性的大量的、实质性的、不可逆转的损失。地球上的物种分布正在变得更加单一化,因为生态系统受到广泛干扰,外来入侵物种大量滋生蔓延。同时,因为土地使用的直接利用和间接影响,例如栖息地的丧失和土地景观破碎化,与地球历史上典型的背景速率相比,人类已把物种灭绝的速率加快了高达1000倍。例如,10-30%的哺乳动物、鸟类、和两栖动物现在正面临灭绝的威胁。总之,对生态系统的改变正在增加非线性变化的可能性,对人类福祉带来重要后果。除物种引入和丧失之外,其中还包含渔业的崩溃、淡水系统中的富营养化和缺氧、疾病的蔓延以及区域性气候变化。 对生态系统所作出的改变为人类福祉和经济发展带来了大量净收益,但是这些收益的实现是以许多生态系统功能的日益退化为代价的。具体地说,许多生产服务的增长(尤其是作物、牲畜和水产养殖)付出了巨大代价:消耗了木材燃料和淡水等,并给关键管理服务带来损失,包含区域和当地的气候法规、空气质量法规、自然灾害法规,并损害了许多精神上的、文化上的以及美学的价值。生态系统服务退化经常导致对人类福祉的重大损害,是一个国家自然资产或财富的损失。除非合理应对,这些影响还会大大减少后代人从生态系统获得的益处。

生态系统功能的退化可能在本世纪上半叶急速加剧。气候变化会产生很多后果,其中的一些直接后果包含:

未来对生物多样性的潜在影响:到本世纪末,气候变化及其影响可能是生物多样性丧失和全球生态系统功能变化的主要直接驱动要素。对生态系统功能的净有害影响:科学证据均衡的表明,如果全球平均表面温度增加超过工业化以前的水平2˚C,将会对全球的生态系统功能产生重大的净有害影响。

Forest

Boreal

Habitatchange

Climatechange

Invasivespecies

Over-exploitation

Pollution(nitrogen,

phosphorus)

Temperate

Tropical

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Mediterranean

Tropical grasslandand savana

Desert

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Inland water

Coastal

Marine

Island

Driver’s impact on biodiversityover the last century Drivers current trends

Low

Moderate

High

Very high

Decreasing impact

Continuing impact

Increasing impactVery rapid increase

of the impact

Mountain

Polar

不同驱动因子对全球主要生物群落的当前影响和趋势。气候变化的影响程度当前标为低度到适度,预期未来50年其重要性将不断增加。其重要性与把升温控制在2˚C以下的能力紧密相关26。

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拉雅冰川最终失去蓄水能力,将减少印度恒河平原的水供应,导致庞大的环境压力。因严重气候影响而导致的大量被迫移民的可能性已引起关注与担忧,气候变化可能很快成为重大问题(框7)。

IPCC于2001年21使用“关注与担忧理由”的现有最佳科学证据,综合了上述分析类型。由此产生的该综合的视觉陈述,所谓的“燃烧余烬图”,显示了全球平均气温增加下,各类气候影响的危险性越来越大。使用同样的方法,根据最近的研究对关注与担忧理由进行了更新31。

根据2001年与2009年示图之比较(图8),有关危险气候变化定义的一些见解是显而易见的。第一,有害气候

变化影响的风险现在看来位于最近分析的全球平均气温上升的较低水平。第二,2˚C护栏,在2001年被认为已经避免了五个关注与担忧理由的严重风险,现在已不足于避免对许多独特和受威胁的生态系统的严重风险,也不足于避免极端气候事件相关风险的大量增加。第三,大规模突变事件的危险,例如以上描述的临界要素,在2001年被认为在2˚C增加时是非常低的,但是现在被认为是中等的。

总之,尽管与前工业化时期相比的2˚C的升温仍然是避免危险、气候变化的最通常引用的护栏,但它对社会和环境仍具有很大的有害影响风险。

Risks tomany

TAR (2001) Reasons for Concern21 Updated (2009) Reasons for Concern31

LargeIncrease

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Distributionof Impacts

AggregateImpacts

Risk of LargeScale

Discontinuities

Risk toUnique

andThreatened

Systems

Risk ofExtremeWeatherEvents

Distributionof Impacts

AggregateImpacts

Risk of LargeScale

Discontinuities

Risks toSome Increase

Negativefor SomeRegions;Positive

for Others

Positive orNegativeMarketImpacts;Majorityof PeopleAdverselyAffected

VeryLow

Risks toSome Increase

Negativefor SomeRegions;Positive

for Others

Positive orNegativeMarketImpacts;Majorityof PeopleAdverselyAffected Low

Risks tomany

LargeIncrease

Negativefor MostRegions

NetNegative

in AllMetrics

High

2°C-Guardrail

图8

气候变化对全球平均气温增加的潜在影响示意图。温度尺度的零度相当于大约1990年的平均温度,温度尺度的最低端相当于前工业化时期的平均温度。风险度或潜在影响的严重性随着红颜色的深度而增加。2˚C护栏显示供参考。

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页1�

气候变化对安全的影响Prof. Ole Wæver, [email protected]

框7

气候变化带来的压力能增加各社会之间的暴力冲突的频率,其主要原因往往是种族或政治紧张局势,而同时气候变化增加的负担又会减弱社会处理紧张局势的能力。人居、农业、采矿、交通、疾病和灾害的情况变化会由于竞争而导致当地的冲突,迁移或权利转移又会导致国际冲突。

在历史上,人类对气候变化的主要对策,除了在当地增加适应能力,就是迁移。过去人类社会偶尔以这种方式经受了相对较大的变化,那时世界还没有被分成严格管理的领土国家,而且当时气候变化要比现在慢很多。今天,大规模的移民通常遭到国家的抵制,从而形成国家间的冲突。39,40

一些研究人员强调,气候变化与冲突之间的关连并没有定量数据的记录41;

另外一些学者则指出,鉴于这些数据集的性质和相对近年来看到的气候变化的加速对社会的影响

42,43,这在任何情况下都不太可能。当前很多研究旨

在产生更加侧重衡量这些关连的数据,从而使国际社会为管理所产生的冲突做好准备。同时,还有很多非公开的分析研究。情报机构和军方把气候变化置于他们准备应付未来冲突的更加核心位置

44,45。如果主要大国卷入

冲突,关于气候政策的政治合作将会变得更加困难。

如果国际气候政策被视为是明显失败,单方面处理紧急局势的企图能够导致冲突,例如地球工程。气候变化政策和政策缺失本身也能成为国际冲突的目标,或成为激烈措施的理由,如乌干达总统Yoweri Museveni的著名描述,将气候变化描述为“富国对穷国的侵略行为”。

通常,当问题以安全词语表达时,领导人可获得更多余地以采取激烈措施。至为关键的是,这种“安全驱动的授权”在气候变化中会“导向”为加强国际机制,而非单方面的紧急行动

42,43,46。

把安全因素加入到气候变化的方程式中,有升级恶性循环的危险。在世界一些人类健康和福祉最易受气候变化负面影响的地区,冲突的可能性将最大程度地增加,而这些冲突会进一步降低生活水准。世界上更有特权的地区将可能最先感受到这些冲突的溢出效应,例如难民和疾病,而随着气温的升高,这些国家会围绕着气候变化重新安排其自身的安全议程。

照片:John McConnico

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页1� l 国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告

需要采取协调的全球和区域行动,实施快速、持续和有效的减缓措施,以避免“危险的气候变化”,不论如何界定它。2020年较弱的减排指标会增加严重影响的风险,包括超过临界点,使实现2050年目标的任务变得更加困难和昂贵。设置一个长期可靠的碳价格,并实行促进能效和低碳技术的政策,这是有效减缓的核心。

关键信息3

长期战略:全球目标和时间表

将气候变暖限制在全球平均气温上升不超过2˚C的前工业化时期水平上,这一目标在目前讨论适当的气候政策方面发挥着核心作用。如前一节的描述,2˚C增温本身将给人类社会和自然生态系统带来巨大的风险。然而,全球平均温度已经上升约0.7˚C,人类活动产生的温室气体排放量仍在增加(框2),这些事实使得实现一个更加雄心勃勃的目标非常困难。仅仅由于气候系统的惯性,2007年IPCC的报告2认为,全球温度升高至高于前工业化时期水准约1.4°C,是不可避免的。还有人类系统的惯性,这更难以量化,而且不知道社会能否或将如何迅速或急剧地减少温室气体排放。

需要什么程度的减排才可将气候变化保持在2˚C护栏内? IPCC(气专委)1估计,全球平均气温上升将保持在不同范围内的大气中温室气体浓度水平(表1)。以CO2和CO2等量方式给出下列浓度。CO2等量包括CO2和非CO2温室气体(不包括水蒸汽)的综合变暖影响,以及大气中气溶胶的净冷却效应。CO2等量表示为这些其他气体和悬浮物所造成的同样净变暖所需要的同等数量的CO2。悬浮物指是悬浮在大气中的小颗粒,反射来自太阳的辐射,从而产生冷却效应。由于空气污染法规变得更加严格以及人类活动排放到大气中粒子数量的减少,大气中悬浮物的冷却效应也将减少。

按照 IPCC的分析,如果全球气温上升要保持在2.0-2.4°C内,大气中CO2浓度不得超过400ppm CO2。今天,CO2浓度约为385ppm33,且每年增加2ppm。2007年所有温室气体的浓度,包括CO2和非CO2气体,约是463ppm CO2等量。按悬浮物的冷却效应调整这种浓度,会产生CO2等量浓度为396ppm34。最近的一项研究35估计,450ppm CO2等量浓度(包括悬浮物的冷却效应)将会产生50-50的机会,将温度上升限制在2°C或更低。

因此,大气中CO2浓度水平已经达到会导致全球气候变暖2.0和2.4˚C之间的预测水平(表1)。如果社会想要将温室气体浓度稳定在这个水平,那么全球温室气体排放量应,从理论上讲,须立即减少60-80%,实际量取决于海洋和陆地的摄取量。鉴于此种立即急剧减少是不可能的,温室气体浓度在未来几十年将继续上升。因此,为将全球变暖限制在27°C所需要大气温室气体浓度即将被超越,这已是不可避免的事实。为限制超越的程度,不久的将来排放量应达到峰值。最近的研究22,36,37表明,如果一直要到2020年才达到温室气体排放量高峰,为保持一个合理的机会留在2˚C护栏内,其后所需的减少排放率将必须每年超过5%。与长期年均增加2%的排放量相比,这是一项艰巨的挑战(框2)。IPCC和后来分析的结论38很简单——如果要保障2˚C护栏,需要对所有温室气体立即进行大量减排。

短期资金问题、政治和体制制约以及公众意识和关注的缺失,这些是立即发起大规模减排的最大障碍。气候变化是否只是像任何其他外部性因素一样,或是根本不同于人类迄今面临的任何东西,对此经济学界仍然存在分歧38,39。对于如何评价减缓费用与无所作为的未来成本之比较,以及如何评估气候变化的风险,亦有分歧。然而,越来越多的分析表明,如果行动推迟,适应和减缓气候变化两者的成本均将增加16(会议32和52),(框8)。一般而言,经济分析人士认为,关于未来的气候变化程度的不确定性,不能成为拖延减排行动的合理理由。然而,现有的经济结构和利益,往往能够妨碍有效的气候政策行动。

虽然政治上可能很难实行,遏制排放的一个关键步骤是,企业和消费者面临排放温室气体的一个适当价 格38,39。排放量定价的完成可以通过排放指标和交易,通

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Year ofpeak

emissions

% changein globalemissionsCO2-eq.

CO

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445 - 490490 - 535535 - 590590 - 710710 - 855855 - 1130

2000 - 20152000 - 20202010 - 20302020 - 20602050 - 20802060 - 2090

-85 to -50-60 to -30-30 to +5+10 to +60+25 to +85+90 to +140

ppm year percent

Temperature rise

Glo

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2.0 - 2.42.4 - 2.82.8 - 3.23.2 - 4.04.0 - 4.94.9 - 6.1

oC

CO2

CO

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sati

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(200

5 =

379

pp

m)

350 - 400400 - 440 440 - 485485 - 570570 - 660660 - 790

ppm

表1:为实现稳定大气温室气体浓度CO2和CO2等量的各种排放轨迹特征。按每个稳定目标列出了高于工业化前的均衡全球平均气温上升。第一行显示中仅第一种情景有可能达到2˚C护栏。请注意,目前大气中温室气体浓度为,二氧化碳浓度大约385ppm CO2和碳浓度396ppm CO等量(包含气溶胶冷却效果)。修改自1(表5.1,第67页)。

延误的代价 Prof. Lord Nicholas Stern, [email protected]

框8

推迟减排努力将可能付出巨大的代价。它意味着:

现在更多的排放导致更大幅度的和更快的温度升高,因此会带来更大的影响和适应费用。锁定高碳基础设施和延迟“清洁”技术的开发。以后将须进行更大幅度的减排。

增加近期排放将让我们陷入更严重的气候变化,从而为气候影响需要付出更高的费用和更多的适应投资。并且,它们会导致更快的气候变化速率,为适应带来更大的挑战。超越临界点的风险加大,如果新出现的证据要求新的对策,则提高目标的可能性也相应增加。

••

不同的排放轨迹意味着不同的影响和适应措施,同时也意味着会产生不同的减缓成本。大幅度减排将意味着需要提早报废一些生产资本存量(如汽车和发电站等实体投资),代价很可能极其昂贵。由于需要提前使用研发中的技术或者提前报废老技术,会提高新投资的成本,尤其是持久投资的资金密集型产业,例如发电业,电厂的预期运行寿命通常为40-50年。

在技术成熟之前部署会导致成本的增加,而没有投资和清晰的政策信号,这些技术又不能发展成熟。开发新技术可降低未来减排的费用。依靠更多的未来减排取决于下述创新:在当前去碳化昂贵的产业,例如航空和农业,提供具有成本效益的低碳方法。对于特定的排放水平,在相对低费用减排领域(例如提高能效和减少毁林)的行动延误时间越长,就要求高费用产业做出更多的减排。尽管两方面都有风险,但现有证据表明,正是行动太少的代价主宰着当前多数建议39。

照片:John McConnico

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页20 l 国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告

过统一税收和排放费,或通过这些方法的结合。在任何情况下,可能都会需要解决外部性和市场失灵的其他政策及方案(框9)。如果庞大的减排目标要得以实现,那么减排方案和碳定价应当尽快实施,并应在稳定的政策框架内进行。这将给投资者、消费者和创新者提供关于未来市场环境的信号,从而鼓励投资并最终降低实现某一减缓目标的成本。与碳定价协同,通过可促进能效的政策和法规(例如,设立电器、住房和交通的能源标 准32,48,49)以及广泛采用低碳技术,对于迅速和有效的减排亦很重要50。

如果没有全球合作,庞大的气候保护将几乎是不可能的。为了实现庞大的减排目标,至关重要的是必须尽快行动起来,实现所有主要国家广泛参与综合减缓行 动16,51,52,53(会议32和52)。然而,目前的全球经济危机表明,不宜建立一个复杂的、高度联系的全球系统,其中系统的某个环节的崩溃会导致整体崩溃16(会议23)。然而,对于建立所有层面(包括地方、国家和区域)的适当水平的措施协调,全球行动计划、全球承诺和全球框架是必要的先决条件16(会议58)。

除了减少温室气体浓度的经济和政治制约因素,技术瓶颈亦很重要。稳定任何层次的大气浓度,都将需要将排放量减少到接近零水平的远期目标54。一些预测的途径提供了一个合理的机会留在2˚C护栏内(图9),这表明,全球社会可能需要发展在大气中除碳的能力55。虽然一些有前景的技术(例如,碳捕获和储存技术,CCS)正在开发之中56,但它们离商业和大规模部署仍然有相当大的距离16(会议17)。

鉴于巨大的减缓挑战,越来越多的关注正在考虑积极的减缓组合及其实际实施。有各种分析,从能效措施的潜力16(会议20)和可再生能源系统的技术创新57,到

综合评估稳定温室气体浓度分别为400、450和550ppm CO2等量的排放路径的技术可行性和经济可承受性(图9)。二氧化碳400ppm CO2等量目标,与目前浓度大致相同,估计会提供75%的机会将全球变暖限制在不到2°C22,35。能源—环境—经济模型表明,如果开发和应用了全套技术,包括大规模使用生物质和捕获及储存二氧化碳CO2

16方案,这种成本适中的低碳途径是可行的( 会议27)60。

其他人提出,减缓的难度可能会远远大于目前的设想,而且所需的创新战略可能遇到技术、社会和生态方面的阻碍。这类论点指向地球工程,人类借此精心操纵全球规模的气候过程,以实现地球降温,这可作为减缓战略之外的一个潜在选择61。然而,社会对地球工程方法的接受尚待演证62。

Energy-related CO2 emissions

Baseline 550ppm-eq 450ppm-eq 400ppm-eq

15% prob.

20

15

10

5

0

-52000 2020 2040 2060 2080 2100

Gt C

/yr

Year

50% prob.75% prob.Negative emmissions

图92000年至2100年为实现按三个不同目标稳定大气中温室气体与能源有关的排放轨迹(彩色线)。黑线是基于气候政策的参考轨迹。三个稳定目标所示的限制全球变暖在最大2˚C的估计(中值)概率35,58,63。

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页21

应对减缓挑战的经济工具Dr. Frank Jotzo, [email protected] 

框9

排放定价是控制温室气体排放的主要经济工具。两个主要的定价工具是碳税(设定价格)和排放交易(设定数量、“排碳限额和交易”)。此外也可以采用混合方案。规划中或已制订的大多数方案使用排放交易机制,有时带有价格控制的成份。在不确定情况下碳税和碳交易实行有不同的效果,经济学家仍在辩论哪一种方法更好,但其基本原则是相同的——即对温室气体排放实行财政罚款,并通过市场传导,形成减排的激励措施。商家和消费者转向低排放的工艺或产品,因为这会帮他们省钱。总体应对具有成本效益,因为首先会使用最低成本选择。 低碳技术补贴也是一个关键工具,可处理在排放定价中持续存在的外部性和市场失灵。实例包括:研发领域的知识溢出、投资的信用限制和提供给

终端用户的偏离的激励。在许多国家,应对全球金融危机衰退效应的财政刺激方案包含对低碳技术和基础设施的公共投资。特定行业的监管方法也是气候经济工具箱的一部分,例如要求供电公司购买最低额度的可再生能源所供应的电量。这种监管也能包含市场机制,例如供电公司之间的可再生配额交易。

成本效益和政治可持续性是选择和设计温室气体减排的经济政策的核心考虑。关键是创建稳定的价格信号和长期预期上涨的碳价,以支持对减缓措施的长期投资;以及实施广泛涉及各行业和各国的政策,以使降低排放的激励最大化和总经济成本最小化。

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气候变化正在并将对国家和地区内部及之间的人民、对我们当代和今后世代、对人类社会和自然世界,产生强烈的差异影响。需要一个有效的、资金充足的适应保障,帮助应付气候变化影响能力最差的人民,并需要公平的减缓战略,以保护贫困人口和最弱势群体。应对气候变化应视作加强全世界社会经济发展和公平的更广泛目标的重要成分。

关键信息4

公平维度

在气候变化的起源和后果方面,对公平性的考虑非常突出,在制定气候变化解决方案方面特别重要。气候在世界各地的变化是不同的。两极附近比赤道区域的温度上升更快;降雨量变化方式更为复杂——有些地区降雨量增加,有些地区则变得干旱;而比较极端事件的频率变化,有些地方也其他地区更为明显。在气候变化的人文层面,不平等现象亦很突出。一般来说,迄今发达国家对气候变化应担负的责任最大,而发展中国家遭受大部分影响。例如,气候变化对健康的影响极为不平等;贫困人群、边缘人群、未受过教育的和地理上的弱势群体遭受的伤害和死亡风险最大16(会议14)。般来说,贫困人群最无能力适应气候变化。要达成应对气候变化挑战的持久和广泛被接受的解决方案,就必须意识到并考虑这些公平方面的问题,并把其纳入谈判和协议之中。

易受气候变化影响的程度在世界各地差异很大,道德和公正问题成为适应办法的关键因素。围绕适应的不平等现象的讨论普遍涉及适应与下列问题的相互作用:国家贫穷、区域适应能力不平衡、殖民历史背景下的适应、资助适应的责任、对已经不平等的世界强加适应负担的道德问题16(会议10和11)。目前已经提出了一些解决这些公平问题的模型,往往围绕着为最脆弱群体建立资金充足的适应保障的概念(框10)。

全球关于缺水和农业及粮食系统的脆弱性的热点分析,能够识别最易遭受粮食短缺的人群和地方(图10),有益于将资源和专家力量向用于减少这些脆弱性方面转移。迄今为止,专注下列问题的研究少得令人惊讶:根据不断变化的气候保持或提高粮食系统的生产率,及粮食系统的其他方面(如分销网络和食品质量)易受气候变化的脆弱性。这种研究重点的缺失是世界许多发展中地区的一个常见问题,近期的生存压力重于长期的气候

变化适应。尽管如此,随着气候变化影响的重要性的增加,将需要增加资源用于减少世界最缺粮地方的脆弱性研究和行动64,65。 公平问题包含时间及空间两个方面。关于目前一代与今后世代的义务已有许多讨论,虽然对代际公平的许多方面也有激烈辩论,但是已经产生了部分一致看法。首先,使用成本效益分析和标准贴现等常规经济方法,未能反映对子孙后代的义务的各种相关角度。其次,许多不同的哲学视野导致了同样的结论——对气候变化保持一切照旧的做法对于子孙后代是不公正的,他们对其生存环境拥有基本权利。总之,当代人对地球自然资本的现行管理,会将大量的环境债务转移给下一代来偿还16

(会议12)。 正在展现的生物多样性灾难,不仅引起了向人类提供生态系统服务的担忧26,而且提出了人类与其他自然之间关系的道德伦理问题。虽然现代社会往往将自然世界视为种类众多的可开发资源,但是自然的休养和精神价值对许多人们仍然非常重要。因此,如帝企鹅等魅力物种,或如珊瑚礁和热带雨林等标志性生态系统,由于气候变化而可能灭绝,许多人认为这是无法接受的。生物中心和生态中心的伦理道德视角赋予植物、动物和生态系统道德地位。因此,在考虑人类与其他自然之间的平等时,气候变化驱动的物种灭绝被认为是不公正的问题16

(会议13)。

在减缓气候变化方面公平问题亦很突出,并总是进入关于各国有差别减排责任的讨论。减缓方面公平难题的科学基础是所谓的储量和流量问题18。气候会对大气中温室气体的数量—储量做出反应。由于大气中CO2和其他一些温室气体的生命周期很长,储量主要是由发达国家的

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页23

CHI SAS SEA WAS

WAF SAH CAF EAF

SAF BRA AND CAC

Wheat

Rice

Maize

Potato

Sugar cane

Soybean

Groundnut

WheatRice

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SorghumSugar cane

SoybeanGroundnut

Rapeseed

Wheat

Rice

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Cassava

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Groundnut

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BarleyMaize

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Sugar caneSugarbeets

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Wheat

Rice

Maize

Millet

Sorghum

Cassava

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Wheat

Rice

Maize

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Sorghum

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Groundnut

Wheat

Rice

Maize

Millet

Sorghum

Cassava

Groundnut

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WheatRice

BarleyMaize

SorghumCassava

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CowpeaGroundnut

Wheat

Rice

Maize

Sorghum

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Sugar cane

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Wheat

Rice

Maize

Cassava

Sugar cane

Soybean

WheatRice

BarleyMaizePotato

CassavaSugar cane

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Wheat

Rice

Maize

Cassava

Sugar cane

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

Production Impact (%)

CHI SAS SEA WAS

WAF SAH CAF EAF

SAF BRA AND CAC

Wheat

Rice

Maize

Potato

Sugar cane

Soybean

Groundnut

WheatRice

MaizeMillet

SorghumSugar cane

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Rice

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Maize

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Wheat

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Sorghum

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Soybean

WheatRice

BarleyMaizePotato

CassavaSugar cane

SoybeanPalm

Wheat

Rice

Maize

Cassava

Sugar cane

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

Production Impact (%)

CHI SAS SEA WAS

WAF SAH CAF EAF

SAF BRA AND CAC

Wheat

Rice

Maize

Potato

Sugar cane

Soybean

Groundnut

WheatRice

MaizeMillet

SorghumSugar cane

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Rapeseed

Wheat

Rice

Maize

Cassava

Sugar cane

Soybean

Groundnut

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Wheat

Rice

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Sorghum

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Wheat

Rice

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Wheat

Rice

Maize

Millet

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BarleyMaize

SorghumCassava

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Wheat

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Sorghum

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Wheat

Rice

Maize

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Soybean

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BarleyMaizePotato

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Wheat

Rice

Maize

Cassava

Sugar cane

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

Production Impact (%)

CHI SAS SEA WAS

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Wheat

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WheatRice

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SorghumSugar cane

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Rice

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Millet

Sorghum

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Wheat

Rice

Maize

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Sorghum

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Groundnut

Wheat

Rice

Maize

Millet

Sorghum

Cassava

Groundnut

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WheatRice

BarleyMaize

SorghumCassava

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Wheat

Rice

Maize

Sorghum

Cassava

Sugar cane

Soybean

Groundnut

Wheat

Rice

Maize

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Sugar cane

Soybean

WheatRice

BarleyMaizePotato

CassavaSugar cane

SoybeanPalm

Wheat

Rice

Maize

Cassava

Sugar cane

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

Production Impact (%)

CHI SAS SEA WAS

WAF SAH CAF EAF

SAF BRA AND CAC

Wheat

Rice

Maize

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Sugar cane

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WheatRice

MaizeMillet

SorghumSugar cane

SoybeanGroundnut

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Rice

Maize

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Sugar cane

Soybean

Groundnut

WheatRice

BarleyMaize

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Sugar caneSugarbeets

SoybeanSunflower

Wheat

Rice

Maize

Millet

Sorghum

Cassava

Yams

Groundnut

Wheat

Rice

Maize

Millet

Sorghum

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Wheat

Rice

Maize

Millet

Sorghum

Cassava

Groundnut

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WheatRice

BarleyMaize

SorghumCassava

SugarbeetsBeans

CowpeaGroundnut

Wheat

Rice

Maize

Sorghum

Cassava

Sugar cane

Soybean

Groundnut

Wheat

Rice

Maize

Cassava

Sugar cane

Soybean

WheatRice

BarleyMaizePotato

CassavaSugar cane

SoybeanPalm

Wheat

Rice

Maize

Cassava

Sugar cane

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

−30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30 −30 −15 0 15 30

Production Impact (%)

图10预计2030年气候变化对农业生产的影响,以相对于1998-2002年平均单产的百分比变化表示。粉红、绿色和蓝色表示“饥饿的重要性排名”,分别为1-30(更重要),31-60和61-94(不太重要)。虚线从预测第5延伸至第95百分位,各框从第25延伸至第75百分

位数,每个框内的中间垂直线表示平均预测。区域代码:CHI — 中国;SAS — 南亚;SEA — 东南亚;WAS — 西亚;WAF — 西非;SAH — 萨赫勒地区;CAF — 中非;EAF — 东非;SAF — 南部非洲;BRA — 巴西; AND — 安第斯地区;CAC — 中美洲和加勒比64。

适应所需资金,Prof. J. Timmons Roberts,[email protected]  和 Prof. Coleen Vogel,[email protected]

框10

世界上最贫穷的人们通常最易受气候变化的影响,而责任最小。《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》均指出,大量资金应该从有“能力”应对和管理气候变化的国家流向没有能力的国家。同意这个原则比较容易;但是一个全球协议必须处理一系列关键性问题。在近期和长期,适应需要多少资金?我们如何知道和估计这些费用?谁应该支付适应的费用,每个国家应该支付多少?如何可靠和公正地筹集充足的款项?国际适应资金如何能公平分发和有效使用? 根据目前的预测,发展中国家适应气候变化的可能影响所需资金每年为80亿到1000亿美元,但是显然从现在开始每年需要筹集数百亿美元。当前的自愿资金远远不足。如同在大多数灾害中,尽管做出了重大努力,许多灾害影响和损失从未得到修复或补偿。然而污染者付费原则指出,制造适应需求的人应该为其付费。至关重要的是,这些付款应视为对所造成损害的强制性补偿,而不能当作可选方案或慈善捐助。

《联合国气候变化框架公约》规定,应对气候变化的行动应该根据责任和能力而制定。最有希望的方式是使用较富裕的国家推动减低排放量所产生的财政收入(碳税或者许可证拍卖的财政收入)来解决较贫穷国家的适应需要。对碳交易或运输的国际征税与通过国家税收征集资金相比,具有优势。国家税收有可能被各国执政者迫于压力用来处理当地其它优先问题。

最后,必须注意保证适应资金的分发是公平和有效的:为保持广泛的信任,需要参与性进程、交付的透明度和对资金使用的独立评估。

照片:John McConnico

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历史排放量引起的。因此,2009年正在经历的气候变化水平,主要是富裕国家历史排放量所造成的(图11)。然而,人类向大气中排放温室气体的源头正在迅速改变。排放量的增加率现在为发展中国家所主导,特别是亚洲大的经济体已成为进入大气层的CO2每年流量的重要排放源。然而,按人均计算,发达国家的排放量仍然占主导地位,在可预见的未来仍将如此。

到2050年世界90亿人,为达到减排目标以避免危险的气候变化(关键信息2),人均排放量将需要减到每年约2吨的二氧化碳或更少。正如所指出的,目前各国人均排放量差异很大。例如,在美国超过20吨,在北欧国家约11吨,而在中国不足4吨66。将所需的人均排放量转换为全球有约束力的人均排放权利,是一个极为复杂的过程,其间涉及历史责任问题(图11),以及消除各国间现有差异所需的时间。

在一个国家范围内的减缓办法也充满公平性方面的挑战。它们总是与结构性不平等复杂地紧密交织,往往使经济上、政治上的弱势群体处于不利地位。限制排放的能源政策应当敏感地考虑具体的能源消费模式,这在不同收入的家庭和个人、城市与农村地区、性别和年龄之间均有差异。应对这些挑战,需要所有的社会群体更多的参与,并考虑政策的设计和执行16(会议10)。

开发、部署和推广低碳或无碳技术是减缓努力的关键方面,也与公平问题紧密交织,特别是发达国家与发展中国家间的互动。采用不同的非矿物燃料能源组合来减少

土地覆盖的变化造成了大约15%的人类全球温室气体排放量1。减少森林砍伐和森林退化产生的排放量的方法,作为一种潜在的高能高效减缓战略正在赢得支持(关键信息5),但挑战依然存在,要确保这些战略是公平的,特别是需要保护那些依赖森林生存的人口的权利和生计。为了实现普遍接受,这类项目应该避免错误并利用以往努力控制砍伐森林的成功经验,这意味着政策工具

排放,有时有些人认为这会减缓发展中世界的减轻贫困进程,因为它要求大量投资16(会议21),不过如果设计和实施得当,可以产生相反的效果。在采用非矿物燃料能源来源时,一些关键的原则是:(i)在发达国家实施示范项目时,明确计划向发展中国家的溢出和扩散;(ii)为社会经济发展的其他方面设计共同效益,包括支持低碳能源系统的明确奖励;(iii)技术要在发展中国家里行之有效,不一定要最先进最昂贵16(会议21和27)。最后原则的一个范例是,在肯尼亚迅速传播低成本、低维修的太阳能电池技术57(图12)。

利用生物系统储存碳和减少排放量,这是一种潜在的减缓办法,这方面的公平性考虑是复杂而有争议的。森林

Cumulative Emissions

[1751-2004]

Flux in 2004

Flux Growth in 2004

0%

20%

40%

60%

80%

100% Least Developed Countries

India

Developing Countries

China

FSUDeveloped Countries

JapanEUUSA

图11按国家/地区排列的人类碳排放量的各个方面,突显所谓的存量和流量问题。第一列显示了从工业革命到2004年的累计排放量。大气中的碳储量是所观察到的气候变化主要驱动力。第二列显示了2004年人类排放到大气中的碳流量。第三列显示了2004年排入大气中的二氧化碳的年增长率18。FSU指前苏联。

图12如肯尼亚所用的小型光伏电池(平均系统—18瓦)。这种技术的采用率在肯尼亚高于世界上任何其他国家57。

照片:Arne Jacobson

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页2�

需要解决毁林的真正驱动因素。这些通常是跨部门的,超出了传统林业部门。此外,森林保护方法需要适应不同地方的政治经济和生态情况16(会议25)。

以生物学为基础的其他减缓方法包括开发和使用生物燃料。然而,这些也涉及公平问题。2008年食品价格猛涨,这至少部分归因于生物燃料争夺土地,突显了富裕国家对液体燃料的需求产生的潜在冲突,以及发展中国家贫困人口的粮食安全需要。第二代生物燃料系统旨在

使用非食品原料和使用不适合粮食生产的土地,来消除这一潜在冲突16(会议18)。

公平问题几乎普遍存在于气候变化挑战的所有方面。若试图将减少排放和适应活动与世界许多地方的社会经济发展的更广泛目标相分离或相分割,则注定要失败。21世纪的双重挑战——避免危险的气候变化和减轻贫困——应该而且能够同时解决67,68。

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页2� l 国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告

社会已经有许多工具和方法——经济的、技术的、行为和管理层面的——可以有效地应对气候变化挑战。如果这些工具不加以大力推广实施,适应不可避免的气候变化和经济低碳化所需的社会变革就将无法实现。为实现迅速有效的适应及减缓,所付出的综合协调的努力将产生广泛的效益。其中包括可持续能源行业的就业增长;气候变化的健康、社会、经济和环境成本减少;以及修复生态系统和振兴生态系统服务。

关键信息5

不作为将不可原谅

任何社会应对人为气候变化都应采取减缓和适应结合的方式,前者积极采取措施来减少或改变引发气候变化的人类活动,后者是社会尽可能增强其适应能力,以应对气候变化的影响。减缓和适应气候变化是密切相关的应对战略。适应是至关重要的,因为即使今天开始大规模减缓工作也将无法消除气候变化已经发生的影响,以及气候惯性给社会带来的未来影响。在另一个极端,如果不开始采取减缓行动,允许人类造成的气候变化继续有增无减,与全球变暖几度相关的最危险或灾难性影响的风险将是巨大的(关键信息2)。即使最富有的社会,开展最有效和资源最充分的适应活动,很可能无法完全适应这种水平的气候变化。这个简单的现实强调了这样一个事实:有效的气候政策应该包括适应措施和减排活动两方面,缺一不可。

除非社会能源需求有更大比例的部分来自非化石燃料能源来予于满足,否则要想将人类温室气体的排放水平减少到保持在2˚C护栏的必要水平内是不可能的。发展较少依赖于化石燃料的经济称为“经济低碳化”。最近几年一直在发展许多有助于全球经济低碳化的可再生能源技术(框11)。虽然没有“妙方”(没有单一的可再生能源技术可完全取代化石燃料),但混合技术可以让不同国家和地区发展自己的可再生能源组合,以满足自己的需要。已经有了可供使用的技术,采用这些技术并且结合需求的变化(减少能源用量和提高能源效率)有潜力到2050年实现50%的温室气体排放量减少,在一些地区届时甚至可将排放量减少到几乎为零16(会议19)。但是达成这样的目标需要通过协调一致的投资,迅速建立大规模的生产能力;稳定的政策框架;以及研究、开发和示范,以促进技术学习和降低生产成本(图13)。

“智能网”,其中能源系统的不同要素(包括生产、灵活的需求、存储和能量转换)进行互动,提供一个稳定高效的能源系统,这对整合大组分可再生能源将是至关重要的。发展“特大功率电网”——区域能源供应系统,可为广大地理区域提供能源——可能也是必要的,

以促进统一风能、太阳能和其他可再生能源技术以及大规模能源储存设施,如水电设施。这种电网可以帮助平衡负荷与生产的温和波动16(会议19)。

在某些情况下,可再生能源技术实际上可能更直接适用于发展中国家的要求,胜过基于传统矿物燃料的能源系统,因为它们可以在边远地区小规模运作,而且可能需要较少的维护和当地技术能力(关键信息4)。一些技术,如早期的太阳能技术,可能不适合用于在已经拥有现代化的可靠能源分配系统的国家进行发电,尽管如此,可能非常适合用于无法获得可靠的电力系统的欠发达社区进行发电。换句话说,当气候因素纳入发展活动时,减缓气候变化与发展目标可以产生强大的协同效应。

除了发展可再生能源技术之外,生物系统的管理作为一种减缓工具有很大潜力。例如,森林可以去除大气中的大量CO2,因为树木(像所有的植物一样)通过光合作用捕获CO2,并将其转换为生物质。因为包含许多物种

$100PV

Mo

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le P

rice

(20

06$/

Peak

Wat

t)

Cumulative Production, Mega Watts peak (MWp)

$10

$11 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000,000

1980

1992

Historical Prices

2006

Projected Price

远为敏感图13随着累计产量的提高,薄膜光伏(PV)太阳能电池的模块价格下降,这一强化的反馈回路表明,对可再生能源技术的早期大量投资将提高其吸收率,进一步降低单位成本69。实线显示历史数据,而虚线表明基于继续历史趋势的预测轨迹。

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页2�

的植物群落与只是包含一个或几个物种的群落相比,一般会从大气中吸收更多的碳70,保护生物多样性天然森林作为通过REDD(减少毁林和森林退化产生的排放量)倡议的一个减缓工具,已成为鲜明焦点16(会议25)(图14)。其目的是要大幅度减少与天然林转换为其他土地用途相关的温室气体排放。

虽然REDD方法有很大吸引力,但它也提出了巨大挑战:如何根据可以衡量的毁林增多或减少建立基准线呢?需要哪些条件和机制(资金及其他)能最有效地支持REDD?当地居民为全球目的而奉献“他们的”土地及其碳价值,如何才能得到公正的补偿(关键信息4)?此外,如果温度升高了2˚C或更多,有一种风险是:土地生态系统,包括森林,由于呼吸作用和火灾等干扰的增加,可能成为进入大气的净碳源。森林碳调剂功能的丧失,将严重加速气候变化16(会议38),(框2)。

农业在人类所有土地用途中是最普遍和最重要的,但农业也是温室气体排放的一个重要来源。另一方面,在现代农业中,主要是通过改变管理方法,可以实现大幅度的和具有成本效益的温室气体减排。增强的土壤有机碳储存特别具有短期大幅度减排的潜力,同时可长期增强农业系统可持续性。然而,如果不对温室气体排放设置一个现实的价格,就不大可能实现这一减缓潜力。还有其他障碍(结构、体制、财政和教育)阻碍着农业管理实践朝着更为气候友善型方向转变16(会议24),(图15)。

在所有生物学为基础的减缓工具中,最有争议的也许是生物燃料,它是由植物生物质产生的,可燃烧产生热能和电能,所以能够替代化石燃料(表2)。最后,必须要有较少依赖化石衍生液体燃料的交通行业。在短期内,生物燃料是重要的,可减少汽车使用的化石燃料;长远来看,生物燃料很可能会取代飞机和船只的化石燃料16

(会议18)。制约因素是可用于生产生物燃料的土地量。因此,目前正在做出很多努力,来开发第二代生物燃料系统,这些系统基于“废弃的”植物材料,而非仅为了生产能源而种植的作物。基于此推理及生产所需总

10

Without REDD With REDD National historicalHigher than historical for low deforestationWeighted global and national ratesFlow withholding and stock paymentUniform fraction of qualified stockCap and trade for REDD

9

8

7

6

5

4

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Total Africa Asia Latin America

Co

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s ($/CO

2 e)

Biophysical potential

Maximum value

GHG mitigation potential

Minimum value

Biologically / physicallyconstrained potential(e.g. land suitability)

Economicallyconstrainedpotential Socially / politically

constrainedpotential

图14根据7个REDD设计方案,按区域分列的毁林所致模拟排放量 不同的设计方案基于:确定将衡量额外毁林的基准线的不同方法,金融机制的性质,控制毁林内部“渗漏”至历史毁林率低的国家的措施以及其他因素16(会议25)。分析结果表明,不论具体设计的细 节如何,REDD方法可以将毁林所致排放量减少到一半以下。各区域的结果差异很大,亚洲和拉丁美洲显示通过REDD减排幅度非常大,而非洲的效益则很小。因此,结果对区域差别比REDD设计的性质71。

图15不同制约因素对减缓温室气体减排潜力的影响,从最大的理论生物物理量到较低的可实现潜力72。生态制约因素,如营养和水限制,可以大大降低生产系统中碳吸收的理论生物潜力。经济、社会和政治方面的考虑可以产生进一步的限制,导致实现碳吸收水平远远低于最大理论量。

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页2� l 国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告

表2生物质能源转换技术之比较。注意转换效率的大幅度变化。这反映了早期技术与目前最新技术之间的差异。生物质到热能和电能的转换效率依据年平均效率73-84。

图16视觉演示积极的适应性管理,即围绕基于实验明确制订可知管理方案所建立的迭代方法72,86。

能源与能源总产量之比较,利用油料作物(棕榈油、油菜子、向日葵和大豆)是不可持续的,因此应予避免16

(会议18)。

关于适应,人类已经严格管理的部门(粮食系统、林业和水系统)可以最容易适应气候变化的影响16(会议38)。例如,农业和林业可以改为替代作物或树种,例如耐旱、耐涝、耐高温,并能保持高产的作物或树种。然而,如果气候变化太多或太快,这种适应会受到限制。在农业方面,减缓和适应往往要求同样的管理战略,因此可以同时实现,获得协同效应85。

制订自然系统的适应战略更加困难,自然系统提供间接的生态服务,最终支撑人类福祉。一个新的自然保护模式将更适用于应对气候变化 16(会议31和38)。这种模式应当主要集中于提高功能良好的生态系统的抵御能力。适当的适应战略包括扩大和连接保护区网络、控制外来物种以及利用积极的适应性管理(图16)。目前使用的一些保护工具,如静态红色物种名单、小型孤立的保护区、以政治

边界作为宣布濒危物种的边界,均不是适应气候变化的有效工具16(会议31日)。

即使采用最有效的适应办法,如果气候变化有增无减,大量物种亦将无法生存(关键信息2)。为了避免物种灭绝危机的恶化,快速有效的减缓是不可替代的。此外,可以投资易地保护——也就是说,禁固生物体或保持种子库——以希望,如果适宜的气候能够得以恢复,这些生物体有一天可以放归大自然86。然而即使在最好的状况下,只有少数几个品种可以采用易地保护措施。

尤其是对于发展中国家来说,或许从目前的适应努力中所产生的最重要信息是,在国内政策和外国援助两个层面都应考虑气候因素。如果只当作是一个“补充”,与旨在促进经济及社会发展和提高社会抵御能力的其他倡议分开执行,气候变化的适应任务则不可能得到成功实施。虽然未来气候变化产生的全面影响,目前尚不清楚,但目前的一些趋势日益明显——淡水取用方法的改变、风暴和洪水灾害频率的增加以及受干旱影响的农业地区不断扩大。现在就可以实施多种“无悔”适应举措(例如,维持供水或安全居住的适应),这些举措能增强社会的抵御能力,以应对进一步的气候变化66。

作为打造有效适应力的一部分,迫切需要研究现行政策和未来可能政策对适应的影响:它们是支持还是阻碍适应,需要如何改变?还需要在气候适应范畴内考虑基础设施投资:何类项目性价比最佳,何时应做出投资决定?此外,由于气候正接近预测的上限,社会需要适应政策、行动及基础设施,以能够应对概率分布严重的极

端事件。因此,适应战略应包括一个有力的灾害准备成份,甚至更加重视应急管理服

务16(会议32)。

尽管这些减缓和适应措施各自均很有效和必要,目前更重要的是将两方面的活动有机结合,融入一个系统的框架,以获取协同效益,提高单项的效率,并避免有害结果(某些减缓活动可能产生不利于适应的结果,反之亦然)。尤其是土地利用,这是最需要更迫切需要综合性系统方法的一个领域。当人口继续增长之时,人类社会面临的最大挑战之一就是划分土地利用

优先权,以平衡粮食生产、居住企业空间等当地需求和从

大气中去除二氧化碳CO2、生产生物质能源和生物燃料、保护生物

多样性等全球需求。

NO

NO

YES

YES

Do we understand enough to know what type of actions to trial?

Framing possible actions: explore most informative policy and management

actions in di�erent regions, given known uncertainty, etc

Implement large (and small) scale policy and management adaptive

intervention experiments

Basic research on topics where lack of

understanding prevents design of adaptive

management/policy

Research on management drivers and policy

instruments

Do we understand what socioeconomic and

policy instruments will achieve the outcome?

Monitor and reassess

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页29

经济低碳化的效益Prof. Daniel Kammen, [email protected] 

框11

迅速扩大的低碳技术组合,包括能效、太阳能、风能、生物燃料等,其最重要启示之一是,部署配置的成本低于许多预测,同时效益却大于预期。这种似乎“双赢”的断言当然值得进一步研究和持续验证。

过去的十年中,太阳能和风能市场年增长率超过30%,而过去几年太阳能产业91的增长率超过50%。这种快速的持续增长意味着:成本稳定下降,而日益多样化的创新技术和公司已经形成。日益增多的城市、州省和国家的管理政策正在寻求创造性和具有成本效益的办法,来进一步建立这些市场。

与此同时,各种各样的低碳技术正在寻找获得市场、能效技术的方法(如 “智能”窗、节能照明及供热/通风系统、耐候产品和高效电器),各种技术都在日益广泛地部署。许多这些能效方面的创新表明,长期来看利益大于成本,这意味着统计全面效益(包括提高能源服务的质量、改善健康状况和提高工人生产率)时,一些能效投资是创造长期社会净效益的手段。

Insulation improvements

Fuel efficientcommercialvehicles

Lighting systems

Air Conditioning

Smart transit

CO

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eq.

ABATEMENT GtCO2-eq/yr

Small hydroIndustrial non-CO2Airplane efficiency

Stand-by losses

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soils

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Forestation

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SoilCCS;coal

retrofitWaste

AvoideddeforestationAsia

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Forestation

Water heatingFuel efficient vehicles

Sugarcanebiofuel

Celluloseethanol Co-firing

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AvoideddeforestationSouth America

Industrial motorsystems

IndustrialCCS

Industrialnon-CO2

40

30

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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

自瑞典电力公司Vattenfall与麦肯锡(McKinsey)公司合作开发了一套关于部署和经营各种能效、土地使用以及能源发电技术的费用估计以来,碳减排的成本曲线已广为人知。这些守恒碳曲线的费用描绘了各种费用(或节约,在一些“负成本”选项如建筑能效中)以及未来预测时间的巨大(以十亿吨计)的减排潜力。2030年的图表最常用的一个。

这些数字显示了著名的“Vattenfall或麦肯锡曲线”,它提供一组这种成本收益估算,这一估算整合了能效和清洁能源发电技术,在此例中表示为2030年的简述。

还有许多创新成果将在近期问世,包括使用创新市政融资完全消除能效和可再生能源投资的前期成本,通过用清洁和高效能源产品92提供的服务期限偿还贷款。

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气候变化与城市区域Prof. Roberto Sanchez Rodriguez, [email protected]

框12

气候变化不仅仅是一个环境问题;它也是城市地区发展的一个重大挑战。城市地区极易遭受气候变率和气候变化相关的危机和灾害。它们的累积影响会产生严重的经济和人力成本;会迅速导致重要资源(例如水、能源和食物供应)的严重瓶颈或紧急情况;并影响众多人民的生活条件。据联合国估计,1995年至2004年期间总共有25亿人口受灾,其中75%与极端天气有关。

降低社会及城市的脆弱性而增强对气候变化影响的适应性,这可为地方和中央政府提供更广泛的社会、经济、卫生和环境效益。适应策略的重要元素包含:减轻贫困、改善生计战略、建设人力资本、保护环境资产、增强公共卫生和创造可持续发展的机会。还迫切需要将适应标准纳入建设环境——城市基础设施、建筑物和交通的设计和计划之中。基础设施的使用寿命经常超过

75年。现在建造的设施在未来几十年会在不同的气候条件下运营。当前的投资很少考虑气候变化的潜在影响,这种影响可能导致其运营发生重大功能障碍。将多方位的适应策略纳入当前的城市发展策略,这将有效地使用稀缺的财政、技术、人力和自然资源,在贫穷国家和发展中经济体中尤其如此。迈向这个方向的一个关键步骤是,协助政策制定者、城市规划者和利益相关者纳入适应策略,并确定替代的、可持续的城市发展道路。将发展、减缓和适应战略共同整合,从而创建抵御能力更强的城市地区,这一机会是巨大的。对制定和实施适应策略的更多延误, 将对亿万城市居民,最终将对地方和国家经济产生严重后果。

如今地球上约12%的陆地面积用于高密度作物生产88,89,而用于畜牧生产的草原和牧场则更多。农业消耗着可供人类使用的淡水资源总量的约70%90。随着人口增长带来的粮食需求的不断增长,同时基于土地的减缓活动需求不断升级,以及日益需要“以土地换自然保护”,土地和水资源面临着史无前例的各种功能相互争夺的压力,社会急需要在所有层面上(从地方到全球)进行公平管理。 为日益增多的城市人口提供生态系统服务是地球陆地表面改变的主要驱动因素。略超过一半的人现在生活在城市,而城市地区约占人类温室气体排放量的75%,不论是直接或间接的16(会议33)。许多城市也特别易受气

候变化的影响,如极端天气事件和海平面上升。这促使联合国宣布,城市决定着抗击气候变化之战输赢16(会议33),因此,城市地区的综合适应和减缓办法尤其重要(框12)。

总之,社会有许多工具,可促进减缓气候变化并适应其无法避免的影响,但目前针对如何进一步发展和应用这些工具的辩论仍在进行中16(会议40、41和43)。社会还有一些经济方法来促进这些工具的采用,并鼓励限制全球变暖所必须的能源转变(框8)。实现气候变化所需的社会转型,其关键缺失成分是政治意愿和全社会对变革需要的认同。

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页31照片:John McConnico

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页32 l 国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告

如果要实现应对气候变化挑战所需的社会变革,必须克服一些重大的制约因素并抓住关键机会。这些措施包括减少社会和经济制度的憜性;政府应利用公众愿望日益强大的优势来进一步采取应对气候变化的行动;减少会增加温室气体排放量和降低抵御能力的活动(例 如补贴);以及促使无效的治理和薄弱的机构转变为政府、私营部门和民间社会的创新领 导力量。将气候变化与更广泛的可持续消费和生产问题、人权问题和民主价值观联系起来,要使社会迈向更可持续发展的途径,这是至关重要的。

关键信息6

应对挑战

先前提出的关于气候变化危险本质的证据(关键信息1和2),避免危险气候变化所需的减排途径(关键信息3),以及需要以公平方式应付这一挑战(关键信息4),所有这些发出一个明确而强烈的信息“一切照旧的方式已经一去不复返”39。当代社会的现有社会经济和技术轨迹的轻微改变将不足以促进将气候变化保持在2˚C限值之内所必需的社会转型。现已有许多技术及管理工具和政策方针,可推动所需的转变(关键信息5)。最终的挑战会触发、推动和支持转变——消除制约因素和抓住这种社会变革提供的众多机会。

通报和支持重大社会变革所需的研究主要体现在人文和社会科学领域,而目前为止,这些学科在气候变化中的参与和作用远远不如自然科学和经济学那么突出。然而,这些学科领域对人类文化、行为和组织的深入简介,对于应对气候变化挑战却是至关重要的。

当代社会要过渡到更可持续的未来,必须在多种规模上进行改革——从个人到机制和政府——以及在许多层面上从日常行为改变到重新审视核心价值观、信念和世界观(框13)。实际上,讨论人类造成的气候变化所使用的语言往往反映基本的世界观。例如,注重关于温室气体“减少”和“分担负担”的政治进程,强化了下述观点:减缓气候变化是只恶魔,应尽可能避免。另一方面,关注避免气候变化的严重影响所带来的好处,和经济低碳化所提供的经济效益和就业机会(框11),则会建立更为积极和乐观的世界观。

许多世界观一味强调政府行动对付气候变化的重要性,然而通过宣传并鼓励广泛的非国家行为方利用“社会实践”的办法,通过每个人和小群体的自愿行动,我们还

可以实现更多成果16(会议48)。行为改变是任何转变的中心,经验和社会学习为未来提供了很多希望(框14)。

仅仅依靠单个人的力量是不能解决气候变化问题的,各国政府独自行动也不能。其他各种组织——跨国公司和其他工商团体、非政府环保组织、科研机构和次国家级政府机构——对于引导社会响应面至关重要。特别是商业界日益坚持要求合理的政策框架,以创造一个有利的投资和变化环境。这种环境的一些特色是:(i)行动伙伴关系建立一个共同战略,即使基本动机并不一致;(ii)企业与民间社会之间建立信任;(iii)赋予人民权力并支持学习和适应性管理的领导能力16(会议48&54)。

图17多级治理制度的典型互动,其中公民群体在中央和地方政策制定者之间进行调解、参与当地生物物理系统现场管理方面能够发挥关键作用。这种专业组织的多级程序可以帮助减少规模不匹配和政策不连贯,并支持综合的社会和法规变革 93。

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国际科学大会 气候变化:全球风险、挑战与决策 - 综合报告 l 页33

民间社会——社区和利益相关方——以多种方式参与气候政策(图17)。利益相关者协商或参与是许多做法的核心。参与必须是双向的——不仅专家传递信息,而且要从社会中获取信息16(会议39)。通过媒

体的信息交换是个重大挑战,因为气候变化问题通常被描绘成一个“全球变暖的大规模辩论”,而科学的统一结论和科学政策联系的复杂性及微妙则很少提及16(会议53&54)。

行为改变的重要性Prof. Diana Liverman, [email protected]

框14

公民个人可以在应对气候变化方面发挥重要作用,特别是当他们作出决定来减少温室气体排放或适应气候变化之时。中央和地方政府的行动若要获得成功,公众的支持亦很重要,公众的认识可能妨碍减缓技术的接受。有大量证据表明,个人行为的改变可以促成减少排放,尤其是家庭和交通的行为改变,以及得到政府政策、激励措施和私营部门活动的支持之时(见图)。许多最低成本的温室气体减排集中在住宅领域,例如保温隔热、使用高能效设备及灯具。智能计量表的信息反馈和水电煤气费账单可促使能源需求的迅速降低,实现资金而不是成本的净节约(见框11)。

政治和企业领导层的行为和态度变化亦很重要,例如,有些商界领袖和市长都已作出承诺和投入,大规模减少排放量,远远超出国家政治义务或简单成本效益分析所得出的减排量。在适应方面,亿万农民和牧民都按过去的气候变化调整了其做法,并正在作出决定应对气候变暖的到来和与气候改变有关的其他变化。国际政策需要支持并确保不会限制个人机构应对气候变化,而且认识到必须向公民提供相关信息,使他们对于支持政策和改变自己的行为能够作出知情决定16(会议20)62,95。

58 % 27 % 3 % 12%

48 % 30 % 7 % 15 %

33 % 30 % 10 % 27 %

31 % 31 % 6 % 31 %

22 % 28 % 7 % 43 %

17 % 50 % 4 % 29 %

15 % 22 % 8 % 54 %

10 % 33 % 9 % 47 %

10 % 36 % 7 % 47 %

10 % 28 % 10 % 52 %

8 % 11 % 13 % 68 %

4 % 12 % 9 % 75 %

0

Reduced energy consumption in your home by turning things off more

Bought energy efficient light bulbs

Bought an energy efficient appliance

Decided to buy a product produced locally rather than one that has come from far away

Decided to travel in a more energy efficient way

Talked to friends or family about global warming

I often do this

What Have You Done to Reduce Your Impact on Climate Change? (US & UK combined)

I do this from time to time I plan to do this in 6 months Have not done

20 40 60 80 100 0

Decided to travel a shorter distance

Looked for products that contribute less to global warming because of a TV or radio program

Sought out information about global warming

Bought a product that contributes less to global warming specifically because of an advertisement

Bought “green energy” from your electricity supplier

Used a “carbon calculator” to assess your own contribution to global warming

20 40 60 80 100

个人采取的行动以减少其对气候变化的贡献。这些数据基于2007年6月按“问责制”对美国和英国2734名公民进行的调查,《什么可保证消费者对气候变化放心?94。

文化、价值观与世界观作为应对气候变化的因素Prof. Karen O’Brien, [email protected] 和 Prof. Thomas Heyd, [email protected]

框13

无论在正式的政治领域还是切实的日常实施中,任何气候变化政策都很难得到所需要的全部支持,除非他们一开始就考虑到文化、价值观和世界观。原因很简单。首先,即使最成熟的科学信息和风险评估也未必按提出者所指的意义同样被其他人所理解。其次,政策要有效就需要考虑在试图实施这些政策之前就存在的社会及文化环境。以下几点着重说明了这一结论的意义:

关于气候变化的信息和当地对风险评估的理解会经过文化的过滤消化,会通过特殊情感方式,包括推理、典型的意义构建、地貌和气候变化的具体概念界定、以及减缓风险的特性观念等而形成。当地宗教和精神信仰、知识体系、对自然—社会关系的理解以及价值伦理观,这些都会影响个人和团体如何看待和应对气候变化。气候变化科学必须认识到这些当地和本土的文化及体验背景,在促进社会减缓和适应活动时努力把这些背景有机联系起来。

适应策略的实施可能提出牵涉到现有的不平等情势下权力关系的问题,这可能对个人和社团具有很难预见的长期效应。这就需要在公开、民主、集体商议背景下进行决策制订。换而言之,对于气候变化应对的社会和文化后果必须进行评估,包括“谁的价值观是决定性的?”等问题。

关于文化、价值观和世界观在气候变化产生和应对的作用方面的研究,应成为最优先的事项之一。气候变化的文化和经验方面必须与关于气候变化更多的系统为导向的标准研究相融合,并需要纳入减缓及适应研究和实施方案。这一结论提出,社会科学和人文科学在解决气候变化的挑战方面起着新的、更大的作用,并提出了需要真正的跨学科和综合研究议程,将气候变化置于更丰富和更深入的社会背景之中。

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对于气候变化挑战,社区一级如果融合了本地知识经验和专家意见,他们的反应往往最为有效。授权是一个关键概念,实现授权的最好方法是认真界定利益攸关者参与的目的,并构建相关流程以便社区成员的充分参与。有效参与的一个常见结果——从社区参与到社区行动——需要积极考虑支持行动所需的机制、资源和技术援 助16(会议54)。

在国家和全球规模,经济手段和其他各种市场方法,如排放量定价等,具有核心的重要地位。与此同时,可能还需要其他的方法。例如,由国家推动并全球协调一致的投资策略,或许利用全球金融危机所提供的机会,可以积极推动有利于气候的发展途径,并以快于仅靠市场手段可实现的速度来实现技术传播和减排。鉴于气候变化挑战的紧迫性(关键信息1),“前期投入”——例如,近期大力推动高效及可再生能源系统投资——与采取更渐进的办法相比,可能会更为有效16(会议55)。在较大的区域或全球规模可能需要其他富有远见的做法,以改变我们与地球环境关系的管理。其中一种可能的办法是,考虑一种新的全球土地利用活动分工,以大大改善粮食及纤维生产、生物多样性保护、基础设施和发电的地理格局(框15)。

将当前的国际管理架构由一套各自为政的机构或管理制度改变为一种创新的、综合协调的机制架构,为“地球管理系统”服务,这一挑战同样是巨大的。建立这种架构的成功战略应该是在一些现有的体制安排基础上,多方位的、周密协调的发展新架构:(i)其他环境制度,如生物多样性公约(CBD);(ii)国际贸易和金融机制,如世界贸易组织(WTO)和世界银行;(iii)以减轻贫困为目的的、以发展为导向的组织,如全球环境基金和各区域开发银行。最后,应对气候变化挑战需要各种方法,以建立一个综合性的治理制度16(会议48)。

在民主政治制度中,只有个体选民会推动这种变革性变化——从社区做法的务实变化到建造新的多国能源和运输系统以及建立新的体制制度——如果他们有深刻、强大的价值观并足以出艰难的长期决定(框13)。因此,没有文化、世界观和价值观的变化支持制订有效的政策及其实施,任何气候变化政策都不会取得最终成功16(会议54 和57)。

科学信息、技术和经济手段均是解决方案的一部分,但其解释和应用要通过个人和社区的文化和世界观的调整(图18)。宗教和精神信仰、本土知识体系、了解自然——社会的关系、价值观和道德观,这些会影响个人和社区如何认识和应对气候变化16(会议57)。最终,气候变化的这些人文层面将决定人类是否最终实现21世纪初已见端倪的伟大变革,还是人类在本世纪未仍处于“悲惨生存在+5˚C世界”101。

Seek voters´ support, dependent on media, next election is the reference pointHave more interest in structural adaptation options because they are easier to “sell” to the electorate.

POLITICIANS / LOCAL GOVERNMENTS ADMINISTRATION / BUREAUCRACY

RESEARCHERS

PUBLIC OPINION / MEDIA

ADVOCACY / INTEREST GROUPS

Focuses on implementation, engineering approachesHierarchical, often follows outdated proceduresDoes not directly respond to pressure from other groups;Often involved in power and competencies conflicts

Theoretically oriented, not practical, not aware of local condition or social dynamicsOften function only within one discipline, pursue only their discipline’s point of view (”free trade and putting price on scarce resources can solve all problems”)

Allocates responsibility to the governmentSeen as not aware of climate change impacts, not aware of their choices.

Normative points of view (e.g. “space to rivers”, “plant trees in each unused space”)Supported by facts or beliefs (”water is from God”)

图18共同思维模式群体。社会不同群体的思维模式各有不同,会影响人们如何认识气候变化问题;他们很难改变,可能造成沟通和行动的障碍99。因此,有效对付气候变化的一个关键挑战是,就气候变化威胁的性质和总体处理战略,建立全社会的共识。实际上,需要实现一个单一的高层次思维模型。做不到这一点,有效的气候和政策行动将是不可能的。

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努力实现土地利用大转变?Prof. Hans Joachim Schellnhuber, [email protected] & Veronika Huber [email protected]

框15

维持全球增温低于2˚C,这需要我们所有的聪明才智来实现现有结构的气候智能化演变,同时也需要大规模的转变措施。特别是,目前的地球土地利用格局可能必须进行根本性改变,因为它并不是飘忽不定的历史进程的最优结果,这些进程未考虑全球可持续性因素。地球的表面积是不可扩展的,而地球上未来土地使用必须满足全球约90亿人对于粮食及纤维、能源、服务、基础设施和自然保护等种种相互竞争、相互冲突的需求。可能必须迎接新的挑战,如通过生物碳吸存建立人工碳汇,以避免危险的气候变化96。

科学需要证明(i)什么是“最佳”土地利用模式;(ii)这一模式将保证产生足够数量的所需职能和资源;(ii)哪些社会政治战略能够及时实现这种理想转变。国际研究界刚刚开始解决这些问题,但关于前两个方面已经形成了一些深入见解。

例如,德国全球变化咨询委员会(WBGU)最近发布了各种报告,确定地球上一些地区应该分别专用于维持生物多样性、生物质生产和可再生能源利 用97。一个重要结论是,退化土地的植树造林可以形成约100EJ(百万兆焦耳)的可持续生物能源潜力。波茨坦研究所主导的研究98还表明,如果最佳粮食生产基地能用来生产最合适的作物,且世界粮食贸易的运作不为保护主义所扭曲的话,仅用不到三分之一的现有农业区就可以供养120亿习惯于1995年饮食习惯的人。但是,只有在黄金地区(如图所示)得到复垦或保留给农业,作为长期的全球交易的一部分——同样热带雨林作为全球公地被保护起来的前提下,这一大胆的做法才会变得可行。

−150 −100 −50 0 50 100 150

−80

−60

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0

20

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60

80

Share of agriculture [%]0 20 40 60 80 100

根据当前管理做法按照粮食生产适宜性对全球地点的排名(引自98)。红色省略号标志着被视为“全球农业公地”的最佳地区

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前方之路当人类认识到其活动导致的后果危害其健康和福祉之时,过去的许多环境问题得到了解决。人类做出反应,改变其行为并研发新技术。我们当代社会是否能以类似方式应对我们目前面临的气候变化挑战?气候变化完全不同于人类迄今处理的环境问题。与气候变化相关的风险、规模和不确定性是巨大的,有很大可能产生全球规模的毁坏性结果。

气候变化挑战的性质要求富有远见和创新的思维。旨在为人类确定“安全作业空间”的星球边界概念100吸取各社会的早期经验,用以在其了解到不良后果时规范自己的行为。星球边界定义按照地球生物物理阈值,超越此阈值将导致对社会的灾难性结果(见关键信息2,临界要素)。科学证据有力表明,大气温室气体浓度有一个上限,即“气候变化边界”,人类活动不应超出此边界,以减少灾难性结果的风险。虽然精确状况现在还尚未知晓,但现有证据表明,人类正在迅速接近甚至可能已经超出了此气候变化边界16。因此,如果要避免严重的气候影响,迫切需要迅速和大幅度减少温室气体排放。

生活在一个具有挑战性的气候变化边界里,往往可能极为困难。没有单一的条约,或技术“妙方”会迅速和无痛地改变当代社会。改变生活在气候变化边界里的社会是需要时间的,并需要社会各级和成员的承诺和投入。如果社会希望将气候变化风险减少至可接受的水平,减少排放量的长期目标作为一个起点,是不可或缺的。轨

迹可提供实现目标的路径导标,但有许多可能的途径供人类可以遵循,使其保持在总体气候变化的边界内。

因此,社会在2009年尚不能精确地确定到2050年及2050年之后的“正确”或“最佳”途径。未来将有技术、社会和价值的变化,会导致轨迹变化。第一次没有达到绝对正确,不应该有任何惩罚。最重要的任务是,现在就开启征程。最初的步骤应是,在社会各个层面开展广泛对话,并就行动的必要性达成共识。很可能应对人为气候变化时,“唯一不可原谅的行动是,根本不采取任何行动”101。

本综合报告基于IARU国际科学大会的讨论和结果气候变化:全球风险、挑战与决策,总结了研究界——自然科学家、社会科学家、经济学家、工程师和人文学者——关于气候变化的最新知识。证据无可辩驳地表明,人类活动正在改变地球上生物的根本条件,这些变化带来的挑战是惊人的。推迟行动只会给子孙后人带来更大的风险。虽然仅靠一次会议不可能将我们的社会改造为生活在气候变化的边界里的社会,但是拟于2009年12月召开的联合国气候变化会议,缔约方会议COP15,提供了一个独特的及时机会,可开启这种转变性的旅程。许多人希望,如果社会成功地应对气候变化的挑战,子孙后代将会在其历史书籍中读到,COP15即是旅程真正开始之地。

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列表清单

表1: 稳定方案的特征,第19页

表2: 生物质能源转换技术之比较,第28页

图示清单

图1: 相对于1990年海平面的1970年至2008年海平面变化,第8页

图2: 两个时期的地球系统不同组成部分的能源含量变化:1961-2003年与1993-2003年,第8页

图3: 相对于1990年的全球平均地表气温的变化(15年平均),第9页

图4: 1951年以来海洋热含量变化,第9页

图5: 温室气体的大气浓度趋势:(A)二氧化碳(CO2),单位ppm(百万分之一),时期从1958年至今;(B)甲烷,CH4,单位ppb(10亿分之一),时期从1979年至今;(C)一氧化二氮,N2O,单位ppb(10亿分之一),时期从1978年至今,第11页

图6: (A)横轴显示的每一最大风速的北大西洋热带气旋数目。(B)最大风速增加1、3、5 m/s-1所产生的气旋(飓风)类别的按比例增加,第12页

图7: 潜在气候“临界要素”图,第14页

图8: 气候变化对全球平均气温增加的潜在影响示意图。第16页

图9: 2000年至2100年为实现按三个不同目标稳定大气中温室气体与能源有关的排放轨迹,第20页

图10: 预计2030年气候变化对农业生产的影响,以相对于1998-2002年平均单产的百分比变化表示,第23页

图11: 按国家/地区排列的人类碳排放量的各个方面,突显所谓的存量和流量问题,第24页

图12: 如肯尼亚所用的小型光伏电池(一般系统-18瓦),第24页

图13: 随着累积产量的增加,薄膜光伏太阳能电池的模块价格下降,第26页

图14: 根据7个REDD设计方案,按区域分列的毁林所致模拟排放量,第27页

图15: 不同制约因素对减缓温室气体减排潜力的影响,从最大的理论生物物理量到较低的可实现潜力,第27页

图16: 视觉演示积极的适应性管理,即围绕基于实验明确制订似乎合理的管理方案所建立的迭代方法,第28

图17: 多级治理制度的典型互动,第32页

图18: 共同思维模式群体,第34页

框清单

框1: 格陵兰冰盖的变化,第9页

框2: 全球碳循环,第11页

框3: 气候变化对人类健康和福祉的影响,第13页

框4: 水资源与气候变化:建立抵御能力,迈向可持续的未来,第13页

框5: 地球的酸化,第15页

框6: 生物多样性与气候变化:千年生态系统评估结果,第15页

框7: 气候变化对安全的影响,第17页

框8: 延误采取行动的代价,第19页

框9: 应对减缓挑战的经济工具,第21页

框10: 适应所需资金,第23页

框11: 经济脱碳的效益,第29页

框12: 气候变化与城市区域,第30页

框13: 文化、价值观和世界观作为应对气候变化的因素,第33页

框14: 行为改变的重要性,第33页

框15: 努力实现宏大的土地利用转型?第35页

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评审人

(按字母顺序)

科学指导委员会Professor Katherine Richardson (主席), University of Copenhagen

Professor Ole Wæver, University of Copenhagen

Professor Inez Fung, University of California – Berkeley

Professor Daniel M. Kammen, University of California, Berkeley

Dr. F. Michael Saunders, National University of Singapore

Professor Akimasa Sumi, The University of Tokyo

Professor Kazuhiko Takeuchi, The University of Tokyo

Mr. Keisuke Hanaki, The University of Tokyo

Professor Will Steffen, Australian National University

Dr. Frank Jotzo, Australian National University

Professor Nina Buchmann, ETH Zürich

Professor Christoph Schär, ETH Zürich

Professor Daniel Esty, Yale University

Professor Diana Liverman, University of Oxford

Professor Lu, Peking University

Dr. Terry Barker, University of Cambridge

Professor Dr. Rik Leemans, Wageningen University (观察员)

Professor Hans Joachim Schellnhuber, Director of the Potsdam Institute for Climate Impact Research and Visiting Professor at University of Oxford (观察员)

撰写组感谢哥本哈根大学气候办公室、哥本哈根大学的Dorthe Hedensted Lund博士、Katrine Hahn Kristensen博士和Ole John Nielsen教授,以及波茨坦气侯影响研究所的Veronika Huber女士对撰写此综合报告所给予的协助。

Professor Annela Anger, Cambridge Centre for Climate Change Mitigation Research (4CMR), University of Cambridge

Professor Rob Bailis, Yale School of Forestry & Environmental Studies, Yale University

Professor Dennis Baldocchi, Department of Environmental Science, Policy and Management, University of California, Berkeley

Professor C.T. Arthur Chen, Institute of Marine Geology and Chemistry, National Sun Yat-sen University, Taiwan

Professor Lynn Dicks, Cambridge Centre for Climate Change Mitigation Research (4CMR), University of Cambridge

Professor John Harte, Department of Environmental Science, Policy & Management, University of California, Berkeley

Professor Kirsten Hastrup, Department of Anthropology, University of Copenhagen

Professor Andrew Hector, Institute of Environmental Sciences University of Zürich

Dr. Frank Jotzo, Climate Change Institute, Australian National University

Professor Eigil Kaas, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen

Professor Anne Larigauderie, Executive Director of Diversitas

Professor Katherine Law, IPSL Service, Aéronomie Boite 102, Université Pierre et Marie Curie

Professor Harold A. Mooney, Department of Biological Sciences, Stanford University

Professor Karsten Neuhoff, Faculty of Economics, University of Cambridge

Professor Anand Patwardhan, S J Mehta School of Management, Indian Institute of Technology, Powai, India

Professor Navin Ramankutty, Department of Geography & Earth System Science Program, McGill University

Professor Matthias Roth, Department of Geography, National University of Singapore

Professor Serban Scrieciu, Cambridge Centre for Climate Change Mitigation Research (4CMR), University of Cambridge

Executive Director Sybil Seitzinger, The International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP) Secretariat

Professor Frank Sejersen, Department of Cross-Cultural and Regional Studies, University of Copenhagen

Dr. Mark Stafford Smith, CSIRO Sustainable Ecosystems & Desert Knowledge CRC, IHDP

Dr. Olga Solomina, Department of Glaciology, Institute of Geography, Russian Academy of Sciences

Professor Liya Yu, Division of Environmental Science and Engineering, National University of Singapore

Professor Dr. Tong Zhu, College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University