量化能源适应对全球气候的反馈:缓解变暖与重塑气候政策格局

《Nature Communications》:

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Nature Communications

编辑推荐:

  随着气候变化,人类适应性的能源使用引发关注。研究人员开展 “量化能源适应的全球气候反馈” 研究,发现能源适应会使 2099 年全球平均地表温度降低 0.07 - 0.12 °C,影响各国减排承诺,为气候政策制定提供重要依据。

  在全球气候变暖的大背景下,气候变化对人类社会的影响日益显著。人类为适应气候变化而采取的各种行为,尤其是能源使用方面的变化,正成为科学界关注的焦点。以往的研究表明,人类对气候变化的许多行为响应是碳密集型的,这引发了人们的担忧:适应行为是否会导致额外的气候变暖呢?这个问题至关重要,因为它不仅关系到我们对气候变化趋势的准确预测,还影响着未来气候政策的制定与实施。若适应行为真的会加剧变暖,那么我们为减缓气候变化所做的努力可能会大打折扣;反之,如果适应行为能对气候变暖起到一定的抑制作用,那将为全球气候治理带来新的思路和方向。在此背景下,来自美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校(University of California, Santa Barbara)、加利福尼亚大学伯克利分校(University of California, Berkeley)以及美国国家经济研究局(National Bureau of Economic Research)的研究人员 Alexander C. Abajian、Tamma Carleton、Kyle C. Meng 和 Olivier Deschênes 开展了一项关于量化能源适应对全球气候反馈的研究,相关成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员采用了一种数据驱动的框架来量化由适应性能源消耗驱动的气候适应反馈(Climate Adaptation Feedback,CAF)。该框架结合了高分辨率的能源消耗响应预测数据,这些数据来自对未来气候变化的模拟,同时还考虑了不同国家和能源类型的CO2排放强度。研究过程中,利用了全球气候模型(Global Climate Model,GCM)的预测数据,以及大量的历史能源消耗数据和经济数据,通过复杂的计算和分析得出结论。

研究结果


  1. 气候适应反馈的量化结果:研究发现,全球气候适应反馈为负,且随着时间推移呈单调下降趋势。在 2099 年,在代表性浓度路径(Representative Concentration Pathway,RCP)8.5 情景下,CAF 为 -0.12 °C,这意味着适应性能源使用使全球平均地表温度(Global Mean Surface Temperature,GMST)相对于基线预测降低了 0.12 °C;在 RCP4.5 情景下,2099 年的 CAF 为 -0.07 °C。
  2. 对气候损害的影响:通过计算,研究人员估计这种降温效果避免了大量的气候损害。在 RCP8.5 情景下,2020 - 2099 年期间,避免的损失现值达 1.8 万亿美元(2019 年美元价值);在 RCP4.5 情景下,避免的损失为 0.6 万亿美元。
  3. 反馈的分解分析:进一步分析发现,适应性能源使用中,电力消耗的变化对 CAF 有正向贡献(0.06 °C),主要是因为气温上升导致制冷需求增加,从而使电力需求上升;而其他燃料需求的变化对 CAF 有更大的负向贡献( -0.18 °C),这是由于气候变化导致取暖需求大幅下降。此外,CO2排放强度的异质性也对 CAF 的大小有重要影响。使用全球统一的CO2排放强度计算得到的 CAF,其绝对值比考虑各国和各燃料排放强度差异的基准估计值小 37%。
  4. 国家层面的异质性:各国因能源适应导致的CO2排放变化幅度存在显著差异。85% 的国家经历了CO2排放减少,其中减排量的第 5 和第 95 百分位数分别为 -0.027 和 -6.24 GtCO2;其余 15% 的国家排放增加,但幅度较小,第 5 和第 95 百分位数范围为 0.0024 至 0.5 GtCO2。以印度为例,尽管未来面临极端高温暴露增加,但到本世纪末,其适应导致的CO2排放大幅下降,这得益于电力需求和其他能源需求的变化,以及不同燃料的排放强度差异。
  5. 对减排政策的影响:能源适应导致的CO2排放变化对各国的减排政策有重要影响。一方面,历史排放量较高的国家,预计在 21 世纪将从适应性减排中获得更多的 “免费” 减排量,这意味着在国际气候谈判中,这些国家应提高减排目标的严格性,以确保公平性;另一方面,能源适应导致的减排量相对于现有减排目标来说较大,许多国家的国家自主贡献(Nationally Determined Contributions,NDC)目标可能因能源适应而更容易实现,这表明 NDC 承诺可能比之前评估的更宽松。

研究结论与讨论


这项研究通过量化能源适应对全球气候的反馈,为我们理解气候变化与人类适应性能源使用之间的关系提供了重要依据。研究结果表明,能源适应在一定程度上能够缓解气候变暖,避免了大量的气候损害,这为气候政策的制定和调整提供了新的视角。然而,该研究也存在一些局限性。例如,研究是基于固定的社会经济情景(Shared Socioeconomic Pathway,SSP)和基线排放情景(RCP)进行的,这可能导致与实际情况存在一定偏差;研究还忽略了一些一般均衡效应,如能源价格变化对能源需求的影响;在能源适应的覆盖范围上也存在不足,未充分考虑交通领域的适应性反馈以及能源需求的长期变化等因素。尽管如此,该研究的重要意义不可忽视。它打破了传统上对减缓(减少排放的行动)和适应(保护措施)的分离认知,强调了两者之间的内在联系。在未来的气候政策制定和研究中,需要充分考虑适应性行为对气候的影响,将气候系统的预测与人类行为的动态响应相结合,以形成更准确的预测和应对策略,从而更好地应对人为气候变化带来的挑战。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号