“不再新建境外煤电项目”+2060碳中和承诺一周年：我们还能排放多少以及打算排放多少？

大气网讯:2020年9月22日，习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话中提出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”过去一年可能是全球气候变化治理有史以来进展最大的一年，受到中国的影响，韩国、日本、欧盟、美国都先后宣布了净零排放计划，中印先后批准了《基加利修正案》，美国立法减少HFCs的排放，虽然全球气候变化治理仍然存在很多现实阻力和问题，但是毫无疑问过去一年来全球气候治理已经呈现出全新的局面。

而就在刚刚，习近平在今年的第七十六届联合国大会一般性辩论上的讲话中提出“中国将大力支持发展中国家能源绿色低碳发展，不再新建境外煤电项目”。今年4月笔者总结提出中国可以从五大方面加强碳中和承诺，至此四件事情已经实现，唯一留下的就是碳排放的提出总量控制目标，可能也是最困难的部分。即将发布的1+N达峰中和计划极有可能包括一个总量控制目标（剩余的唯一赌局），由此中国目前将要提交的NDC（国家自主贡献）已经基本是可行条件下最有雄心的政策承诺。

今天的更新联系笔者最近关注的两个问题：全球要想实现升温限制目标，我们还能排放多少二氧化碳？以及全球各国政策和承诺下，我们还计划排放多少二氧化碳？前者是重要的“（剩余）碳预算（（remaining） carbon budget）”的问题（今天的讨论会非常技术性），后者则是模拟评价各国气候政策的问题。

碳预算是一个简单而有力的概念：把全球温度限制在某个温度（常用1.5度或者2度），我们能排放多少二氧化碳？减去我们已经排放的，就称为“剩余碳预算”。这个概念基于一个理论和实践证明的事实：全球平均温度升高和全球累积二氧化碳排放量之间自工业革命以来就存在一个近乎线性的关系。这个发现如此精妙，能把如此复杂的地球系统响应用一个线性关系得以描述。这个线性关系在下面的图片（IPCC第六次报告）可以看的很清楚，这个线性关系的斜率就是transient climate response to cumulative emissions of CO2，简称TCRE，单位是度每Gt。作为累积污染物，二氧化碳在哪排放、什么时候排放并不关键，关键的是全球累计的二氧化碳排放量。这个曲线也告诉我们，每排放一吨二氧化碳都会增加升温，所以二氧化碳净零排放也即是碳中和极端重要。现有证据也偏向于表明，实现二氧化碳净零排放后，地球的升温将会停止。

那么实现1.5度或者2度目标，能排放多少二氧化碳呢？下面两张图是IPCC十年来三个报告的计算结果（下面30%、50%、66%指控制在相应温度的概率），红线部分来自IPCC今年的第六次报告，指出1850年到2019年排放2390Gt，加上2020年估算的32-38Gt左右，得到的红色就是已经排放的量。一个明显的感受就是从IPCC第五次报告到IPCC第六次报告，碳预算被增大了，而且还增大了不少，1.5度目标的50%概率碳预算增加了640Gt，这相当于30年的排放。为什么会增加呢？

IPCC第五次报告计算的碳预算显然不符合观测情况，可以看到我们现在的历史累积排放已经超过1.5度的预算（历史排放也有巨大的不确定性），但是我们现在的升温只有1.1度左右，这是因为IPCC第五次报告的碳排放预算计算是完全基于模型计算的累计排放-全球升温关系，而当时的模型计算已经和观测出现了差距。IPCC1.5度报告和第六次报告修改了这个差距（或者说考虑了观测数据）。这个问题在IPCC第五次报告的下图已经指出来了，下图模型计算的2000年和observed 2000s之间的巨大差距已经很明显的指出了模型计算将会不精确。这一问题在1.5度报告就做了修改，IPCC第六次报告也进一步做了修正。

碳预算虽然基于简单的累计排放-全球升温关系，其计算是相当复杂的，也有很多不确定性，主要是（1）这个线性关系的系数；（2）其他温室气体怎么办，特别是展望未来，气溶胶大概率会被清除，而甲烷、N2O的排放减少存在困难；（3）实现近零排放后，温度会如何变化；（4）地球自身的反馈，特别是温度升高后冻土层二氧化碳和甲烷的排放；以及考虑剩余碳预算的时候，（5）历史排放是多少。从方法学上，采用不同的升温计算方法、预算估计方法也有可能导致几百Gt的排放不确定性。这也是IPCC第5次报告和第6次报告的差异的部分原因。

更为重要的问题是碳预算尽管是一个有力的概念，但是其不确定性很大，如果综合很多研究，2010-2100年的1.5度碳预算可能从负值到1000Gt都有可能，所以也是因为上面五大方面的原因，碳预算也是一个不确定巨大的概念。

从国际国内气候变化治理的角度看，我们并没有采用确定碳预算再分配的方法，技术上可行度低，政治上也不可能；不过如前面所述，各个国家承诺碳中和时间的自下而上的治理方法似乎在起作用。最近发表的Nature Climate Change短通讯指出：

如果国家净零排放目标承诺得到完全的兑现，预计全球平均水平的最佳估计是2100年温度升高到 2.0–2.4 °C。这意味着《巴黎协定》温度目标触手可及。目前共有 131 个 各国正在讨论、已宣布或者已出台净零目标，已经覆盖全球 72% 的排放量。不过，当前实施的政策的升温预计仍为2.9–3.2 °C，巴黎协定国家自主贡献承诺得到落实则为2.4–2.9 °C，各国仍需要更有力的政策实现净零排放。