【本文节选自《气候经济与人类未来》,作者:【美】比尔·盖茨,出版社:中信出版集团。经出版社授权在网易新闻平台发布,欢迎关注,禁止随意转载。】

实现“0”的目标并不是真正意义上的零排放,而是净零排放

我们需要实现零排放的目标,原因很简单。温室气体捕获热量,导致地球表面平均温度上升。温室气体越多,地球表面温度的上升幅度越大,一旦进入大气,温室气体就会存留很长时间。今天排放到大气中的二氧化碳,一万年之后仍会存留大约20%。

我们持续不断地向大气中排放碳,这个世界却不再变热——这种情况根本不可能出现。地球温度越高,人类的生存越艰难,因而很难再谈人类的繁荣发展。对于某一给定幅度的温度上升所造成的破坏,我们还没有完全搞清楚,但我们有充足的理由对此表示担忧。而且,温室气体会长期留存在大气中,所以即便实现了零排放的目标,在相当长的时间内,地球还是会处于暖化状态。

我承认,使用“0”是不准确的。我应该把我所要表达的意思说清楚。

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01我们的目标

在前工业化时代,也就是在18世纪中期以前,地球上的碳循环可能处于大体平衡的状态——植物和其他物体吸收的二氧化碳量同全球排放到大气中的二氧化碳量基本相当。

但自18世纪中期起,我们开始燃烧化石燃料。化石燃料是由储藏在地下的碳构成的,这得益于远古时代死去的植物:经过数百万年的压缩和演化,它们转变成石油、煤或天然气。当我们把这些燃料从地下挖出来燃烧使用时,我们排放了额外的碳,增加了大气中的碳总量。

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图1你应该知道的三条线

注:图上三条线展示了未来地球温度在三种情况下的可能变化:如果排放量大幅增加(高)、如果排放量减少(低),以及如果我们消除的碳逐渐超过排放的碳(负)。

资料来源:KNMI Climate Explorer

通过完全放弃化石燃料,或停止其他所有会产生温室气体的活动(比如生产水泥、使用肥料或燃气电厂的甲烷泄漏),达到零排放的目标,并不现实,而且没有可行的路径。相反,极有可能的情况是,在“零碳”的未来,我们仍然会排放一定量的碳,但我们有办法消除它。

换言之,这里所说的实现“0”的目标并不是真正意义上的“零排放”,而是“近净零排放”。这不是一场要么及格要么不及格的考试。减少50% 的排放量并不能阻止温度上升,它只能起到延缓的作用。也就是说,它在某种程度上只会延迟而不会阻止气候灾难的到来。假设我们减少了99% 的排放量,哪些国家和经济部门可以使用剩余1% 的配额?诸如此类问题,我们如何做决定?

其实,要避免最糟糕的气候状况出现,在某种意义上,我们不仅需要停止向大气中排放温室气体,而且需要切实行动起来,着手消除已经排放的温室气体。你可能已经注意到,这个步骤被称为“净负排放”。它意味着,最终我们从大气中消除的温室气体将多于我们排放的温室气体,唯有如此,我们才可以遏制地球温度的上升。回到前言中提及的浴缸类比:我们不仅要关掉流入浴缸的水,还要打开排水阀,让水流出去。

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图2著名“童年阴影”:一边进水一边排水的蓄水池

对于不能实现零排放的目标而产生的风险,我想你不会是在本章中第一次看到。毕竟,气候变化的问题几乎每天都出现在新闻中。原本就该如此,这是一个亟待解决的问题,它配得上每一个头条位置。但媒体的报道可能会令人困惑,甚至其中还存在相互矛盾的内容。

在本书中,我将设法消除这些噪声。多年来,我有幸跟随一些世界顶尖的气候和能源科学家学习。在本章中,我想分享一些我学到的东西。

02二氧化碳与全球变暖

当得知全球温度的小幅上升(升高1或2摄氏度,也就是33.8或35.6华氏度)确实会造成很多麻烦时,我感到很惊讶。但这是真的,在气候领域,仅仅是几摄氏度的变化就会产生巨大的影响。在上一个冰河时代,全球平均温度只比今天低6摄氏度。在恐龙时代(中生代),全球平均温度比今天高大概4摄氏度,那时北极地区还生存着鳄鱼。

让我们从基础知识说起。为简便起见,大多数人会使用单一度量单位,也就是“二氧化碳当量”,来表述所有这些不同的温室气体。(你可能见过它的缩写,即 CO2e。)。这是我们用以计算温室气体排放量的最佳方法,而且它经常出现在与气候变化有关的讨论中,所以我在本书中也使用了这一术语。我不断提到的510亿吨这个数字,指的就是全球每年排放的二氧化碳当量。你在别处可能会看到370亿吨或100亿吨等数字,前者只是二氧化碳的排放量,并没有将其他温室气体的排放量计算在内,后者则只是单纯的碳排放量。

温室气体是如何导致全球变暖的?简单来说,它们会吸收和捕获大气中的热量,因其工作原理跟温室一样,故称“温室气体”。

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图3二氧化碳排放量在增加,全球温度也在升高

注:在左图中,你可以看到1850年以来,由于工业生产和化石燃料的燃烧,二氧化碳 排放量呈上升趋势;在右图中,你可以看到随着二氧化碳排放量的增加,全球平均温度也在不断上升。

资料来源:Global Carbon Budget 2019;Berkeley Earth

当你把车停到太阳底下时,你会真切地感受到另外一种迥然相异的温室效应:阳光透过挡风玻璃射入车内,车内气体会捕获一些能量,这就是车内温度远高于车外温度的原因。

所有辐射的波长都能产生这种效应。比如,阳光就可以直接穿过大多数温室气体,其热但这一解释只会引发更多的问题。太阳的热量能够穿过温室气体抵达地球,怎么又被大气中的温室气体捕获了呢?二氧化碳的工作原理是不是就像一面巨大的单面镜?就此而言,如果二氧化碳和甲烷可以捕获热量,那么氧气为什么不可以呢?

这些问题的答案涉及一些化学和物理学的知识。你可能还记得曾在物理课上学到的:所有分子都是振动的;分子振动得越快,它们的温度越高。当特定类型的分子在特定波长范围内受到辐射时,它们就会屏蔽辐射,吸收辐射的能量,并加快振动速度。

但并不是量不会被它们吸走。大多数阳光都能抵达地球,并温暖这个地球,自远古以来就是如此。

问题在于地球无法永远留存所有这些能量,如果能的话,那么我们这个星球的温度之高,早已变得无法忍受了。相反,地球会把部分能量辐射回太空,而这其中的一部分能量会在合适的波长范围内被释放出来,进而被温室气体吸收。这些未能以无害方式遁入太空的能量转而撞击温室气体分子,加快这些分子的振动速度,使得大气升温。(顺便说一句,我们应该感谢温室效应。如果没有它,地球会变得寒冷无比,将不适于人类居住。问题是,这些额外的温室气体已经导致温室效应过度。)

为什么我们必须实现零排放的目标?这就是问题答案的第一部分:我们排放到大气中的任何一点点碳都会强化温室效应。这个问题答案的第二部分涉及所有温室气体对气候及对我们人类的影响。

03小变化,大影响

目前,科学家对气候的了解已取得一定的进展,如果我们无法实现零排放的目标,他们很清楚这个世界将会发生什么。以下是几个关键点。

地球正在暖化,这种暖化源于人类活动,并且会产生糟糕的影响,毫无疑问这种影响还会进一步恶化。我们完全有理由相信,到某个时间点,这种影响会演变成灾难。这个时间点是30年之后还是50年之后,我们并不清楚。但考虑到解决这个问题的难度,即便最糟糕的情况发生在50年之后,我们也需要现在就行动起来。

额外的热量会导致各种气候变化。

我们还知道什么?

首先,异常炎热的天数将会增加。从整体趋势来看,气候变暖是弊大于利的,而且额外的热量会产生连带效应,比如风暴会越来越猛烈。风暴是否会因这些热量而变得更频繁,科学家在这方面仍存在争论,但总体而言,风暴似乎越来越强。

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图4飓风“玛利亚”让波多黎各的电网和其他基础设施建设倒退了约20年

强风暴正在制造一种奇怪的景象——“穷的穷死,富的富死”:有些地方的降水越来越多,另外一些地方则经历着越来越频繁、越来越严重的旱灾。旱灾还会危及科罗拉多河,这条河不仅为近4 000万人提供饮用水源,还灌溉了全美超过七分之一的农作物。

全球气候变暖意味着山火的发生会变得更频繁、更具破坏性。暖空气从植物和土壤中吸收水分,使得一切都易于燃烧。

额外的热量造成的另一个后果是海平面上升,这其中的一部分原因是极地冰的融化,另一部分原因是海水升温后会膨胀。全球海平面整体的平均上升幅度听起来并不是很大——到2100年可能会比现在高几英尺 ,但对某些地方来说,涨潮的影响会非常显著。海滨地区首当其冲,这并不意外;渗水特别严重的城市也会受到威胁。

对极端贫困人口来说,海平面上升对他们造成的影响更严重。孟加拉国就是一个典型的例子,作为贫困国家,它在脱贫的道路上已经取得良好的进展。但是,这个国家经常受恶劣天气的困扰:它在孟加拉湾有长达数百英里b的海岸线,大部分国土位于地势低洼、易发洪水的河流三角洲,每年都会遭遇强降雨。在这种情况下,气候变化使当地人的生活难上加难。在气旋、风暴潮和河流洪水的冲击下,孟加拉国20%~30% 的国土经常被淹没,在这些淹没区,农作物绝收,居民家破人亡。

最后,额外的热量和导致额外热量产生的二氧化碳还会对动植物产生影响。

至于我们吃的粮食,情况更为复杂,形势异常严峻。

额外的热量对那些我们可食用的动物以及能够为我们提供奶产品的动物来说也会产生副作用,降低它们的生产能力,甚至缩短它们的寿命。反过来,这一情况会进一步抬升肉、蛋和奶的价格。依赖于海产品的地区同样会遇到麻烦,如果温度上升2摄氏度,珊瑚礁可能完全消失,这相当于破坏了10多亿人的一个主要海产品来源。

04气候变化的蝴蝶效应

在气候变化引发的所有这些效应中,每一种都非常糟糕,而且一个人不会只遭受其中一种而不遭受其他,比如仅仅遭受炎热的天气或洪水,这不是气候的运行机制,气候变化的效应是叠加的——一种摞着一种。

比如,在气候变暖之后,蚊子开始寻找新的生存环境(它们性喜潮湿,所以会从干燥的地方飞往潮湿的地方),结果就是一些地方出现了先前从未出现过的疟疾和其他虫媒病病例。

中暑将会是另一个主要问题,首先它跟湿度有关。因为人体的降温能力取决于空气吸收蒸发的汗液的能力。如果空气无法吸收汗液,那么无论你分泌多少汗液,你的体温都不会降下来。因为汗液无处可去,所以你的体温会一直处在高水平状态。如果情况没有改变,那么在几个小时之内,你就会死于中暑。

现在,全球正在经历新冠肺炎“大流行”。让我们把这一切放入与这场疫情相关的语境,如果你想了解气候变化会造成什么样的破坏,那么你可以看看这场疫情,然后把它给我们造成痛苦的时间(也就是它的流行期)进一步拉长。如果不消除碳排放,那么我们所要承担的后果会跟这场疫情造成的生命损失和经济灾难一样。只不过,在气候变化的世界里,这样的后果会定期出现。

先从生命损失说起。有多少人会死于新冠肺炎“大流行”,又有多少人会死于气候变化?到21世纪中叶,全球升温预计会使全球死亡率增加同等比例,即每10万人中约有14人死亡。到21世纪末,如果温室气体排放增长量继续维持在高水平,那么每10万人中,气候变化可能会额外造成75人死亡。

换句话说,到21世纪中叶,气候变化可能变得跟新冠肺炎一样致命。而到2100年,它的致命性可能达到该流行病的5倍。

就经济领域来看,形势也很严峻。气候变化和新冠肺炎疫情对经济造成的可能性影响,基于你所使用的经济模型的不同,存在较大差异,但结论很清楚:在下一个10年或20年,气候变化对经济造成的破坏相当于每10年爆发一次与新冠肺炎规模相当的流行病。如果我们这个世界仍延续当前的温室气体排放模式,那么到21世纪末,情况会更加糟糕。

如果你一直关注气候变化新闻,那么对于本章中的很多预测,你可能都不会感到陌生。但随着全球温度的上升,这些问题都会更频繁地出现,它们会带来更严重的后果,也会波及更多的人口。尽管科学上的不确定性依然存在,但我们非常清楚,等待我们的并不是好的结果。对此,我们可以做两件事情。

05我们可以做的

适应气候变化。我们可以设法把已经出现的和已经预见到的气候变化的影响降到最低。因为气候变化对极端贫困人口的影响最大,而且极端贫困人口中的大多数是农民,所以适应气候变化是盖茨基金会农业团队的工作重点。比如,我们资助了大量的农作物研究项目,旨在培育抗旱耐涝的新品种,因为在接下来的几十年里,旱涝灾害的发生会更频繁,而且造成的损失将更严重。

减缓气候变化。本书的大部分内容并不是关于适应气候变化的,而是关于另外一件我们需要去做的事情:不再向大气中增排温室气体。为避免灾难的发生,世界上的碳排放大国(一些富裕国家)必须在2050年之前实现净零排放,中等收入国家需要尽快实现这一目标,其他国家最终也需要实现这一目标。富裕国家应率先实现净零排放。在这个问题上,我听到过有人提出反对意见:“为什么首当其冲的必须是我们?”这并不仅仅因为我们是问题的主要制造者(尽管这是事实),也是因为这是一个巨大的经济机遇:那些建立起伟大的“零碳”企业和伟大的“零碳”产业的国家,无疑将在未来几十年里引领全球经济。

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