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        極端天氣為何越來越頻繁 "碳中和"時代正在崛起

        2021-5-23 16:52| 發布者: admin| 查看: 14850| 評論: 0

        摘要: 源于人類活動的溫室氣體排放量占比:生產和制造(水泥、鋼、塑料)溫室氣體排放量占比31%,種植養殖(植物、動物)溫室氣體排放量占比19%,電力生產與存儲(電力) 27%,交通運輸(飛機、卡車、火車)溫室氣體排放量占 ...
        近期身處內陸的武漢和南通遭遇大風災害,據相關新聞發布會,武漢龍卷風已致8人遇難,230人受傷;南通強雷暴大風天氣造成11人死亡,102人受傷。

        風暴來自哪里盡管仍有科學上的爭論,但比爾﹒蓋茨在《氣候經濟與人類未來》一書中對“風暴越來越猛烈”的現象進行了科普解釋:氣候變暖,風暴會越來越猛烈,這是因為隨著平均溫度的上升,更多的水從地表蒸發到大氣中。水蒸氣是一種溫室氣體,但與二氧化碳或甲烷不同的是,它不會在大氣中存留很長時間。最終,它會以雨或雪的形式降落回地面。在冷凝成雨的過程中,水蒸氣會釋放大量的能量。任何經歷過雷暴雨的人對此都深有體會。

        “地球暖化在某個時間點會演變成災難,即便最糟糕的情況發生在50年之后,我們也需要現在就行動起來,這也是一個巨大的經濟機遇,那些建立起偉大的‘零碳’企業和偉大‘零碳’產業國家,無疑將在未來幾十年里引領全球經濟?!北葼柀q蓋茨振臂疾呼道。

        盡管在當前的市場上,碳中和已成為一條投資主線,但投資者仍然缺少對碳中和的迫切性、艱巨性和碳減排路徑的全貌了解,比爾﹒蓋茨的《氣候經濟與人類未來》無疑是一本通俗易懂的理解碳中和與零碳新經濟的前沿性讀物。我國在2020年9月承諾碳排放力爭2030年達到峰值,2060年實現碳中和,世界處于零碳經濟的前夜。

        碳中和的迫切性:颶風、干旱、山火、海平面上升…

        20年前,比爾﹒蓋茨從未想過有一天自己會公開談論氣候變化問題,更別提寫一本書了,他學的是軟件工程,而不是氣候科學。他是通過蓋茨基金會關注能源貧困問題,開始關注氣候變化的。

        與我們普羅大眾一樣,在一開始得知全球溫度的小幅上升(升高1到2攝氏度)確實會造成很多麻煩時,比爾﹒蓋茨也感到驚訝。當他在會見了多位精通能源和氣候問題的專家后就越來越清楚地意識到:氣候就好比一個正在被緩緩注水的浴缸,即便我們把水調到涓涓細流的程度,浴缸早晚也會被注滿,而浴缸水滿之后,水自然會流到地面上。這就是我們必須阻止的災難。

        比爾﹒蓋茨總結道,溫室氣體捕獲熱量,導致地球表面平均溫度上升。溫室氣體越多,地球表面溫度的上升幅度越大,一旦進入大氣,溫室氣體就會留存很長時間,今天排放到大氣的二氧化碳,一萬年之后仍存留大約20%。

        “地球溫度越高,人類的生存越艱難,因而很難再談人類的繁榮發展。對于某一給定幅度的溫度上升造成的破壞,我們還沒有完全搞清楚,但我們有充足的理由對此表示擔憂?!北葼柀q蓋茨認為,相比工業化時期,全球平均溫度已經因為人類行為升高了至少1攝氏度,如果我們不著力減排,那么到21世紀中葉,全球平均溫度可能會上升1.5-3攝氏度,到21世紀末將上升4-8攝氏度。

        暖化的地球對人類的影響不只是越來越猛烈的風暴。比爾﹒蓋茨的研究認為,使用1918年西班牙流感和當前新冠肺炎疫情的數據,可以估算出全球流行病導致的全球死亡率—每年每10萬人中約有14人死亡,而到21世紀中葉,氣候變化可能變得跟新冠肺炎一樣致命,它的致命性達到該流行病的5倍。

        就颶風而言,越來越多的證據表明氣候變化導致風暴更“潮濕”, 發生強風暴的次數也在不斷增加。地球暖化還帶來哪些影響?

        首先,異常炎熱的天數將會增加。比如,20世紀70年代中期,微軟創辦地新墨西哥州的阿爾伯克基平均每年約有36天溫度超過90華氏度。到21世紀末,這樣的高溫天氣每年可能會達到114天。換句話說,當地居民每年經受炎熱天氣的時長將從1個月增加到3個月。

        空氣溫度越高,其所容納的水分越多。隨著溫度的升高,空氣變得愈加干渴,進而從土壤中汲取更多的水分,到21世紀末,美國西南部地區土壤中的水分將減少10%-20%,遭遇旱災的風險概率將至少增加20%。全球氣候變暖意味著山火的發生會變得更頻繁,更具破壞性,暖空氣從植物和土壤中吸收水分,使得一切易于燃燒。

        其次,額外熱量造成的另一個結果是海平面上升,這其中一部分是極地冰的融化,另一部分是海水升溫后會膨脹。對于極端貧困人口來說,海平面上升對他們造成的影響更嚴重,孟加拉國就是個典型的例子。

        最后,額外的熱量和導致額外熱量產生的二氧化碳還會對動植物產生影響。聯合國政府間氣候變化專門委員會引用的一項研究指出,全球升溫2攝氏度會讓脊椎動物的區域分布范圍縮小8%,植物的地域分布范圍縮小16%。如果溫度上升2攝氏度,珊瑚礁可能完全消失,這相當于破壞了10多億人的一個主要海產品來源。

        碳中和的艱巨性:從510億到零

        比爾﹒蓋茨認為,關于氣候變化,你需要知道兩個數字:第一個是510億,第二個是0。510億是全球每年向大氣中排放的溫室氣體大致噸數,是全球每年排放的二氧化碳當量;“0”是我們需要達成目標。

        這里所說的“0”目標并不是真正意義上的“零排放”,而是“近凈零排放”,我們仍會排放一定量的碳,但我們有辦法消除它。這是一場要么及格要么不及格的考試:如果實現100%的減排,一切都會很棒,但如果只實現了99%的減排,一切都是災難。當然減排越顯著,效益越大。但減少50%的排放量并不能阻止溫度上升,它只能起到延緩作用,也是說,某種程度上,它只會延遲而不會阻止氣候災難的到來。

        比爾﹒蓋茨說,除非我們迅速實現零排放,否則糟糕的事情(或許有很多)極有可能在我們大多數人的有生之年發生,非常糟糕的事情則會在下一代人的時間發生。即便氣候沒有惡化到威脅人類生存的程度,它會讓大多數人的境況變得更糟,對極端貧困人口的影響更甚。

        零排放是一項異常艱巨的任務。因為經濟活動大幅放緩,2020年的溫室氣體排放量降幅可能在5%,這5%的降幅是在100萬人死亡,數千萬失去工作的背景下取得的。值得注意的是,并不是此次降幅有多大,而是降幅有多小。

        比爾﹒蓋茨說,巴黎協定是一項了不起的成就,超過190個國家簽署了這項旨在限制排放的協定,如果各國都兌現了各自的承諾,到2030年,溫室氣體的年排放量可減少30億-60億噸,尚不及當前總排放量的12%,而這是一個起點—一個證明全球合作存在可能性的起點。

        比爾﹒蓋茨分析認為,在芯片領域,摩爾定律發生作用,今天的芯片性能相比1970年進步了100萬倍,但摩爾定律很難在太陽能電池板上發生作用,20世紀70年代,晶體硅太陽能被引入時光電轉換率為15%,今天這個數字是25%。

        能源行業無法像計算機行業一樣實現快速變革,技術只是原因之一,還涉及規模問題。能源行業規模巨大,也是全球最龐大的業務之一,其每年的市場規模高達5萬億美元。任何大而復雜的事物都會抗拒改革,自覺或不自覺地,我們在能源行業養成了很強的惰性。

        碳中和發力的五個方向

        比爾﹒蓋茨說,盡管有些東西(比如電力和汽車)會受到較多關注,但它們只是話題談論的淺層次,乘用車在交通運輸排放總量中的占比不到50%,交通運輸排放總量在全球溫室氣體總排放量的占比僅為16%。

        相比之下,鋼和水泥生產過程中的溫室氣體排放量在全球總排放領中的比例達到10%左右。

        源于人類活動的溫室氣體排放量占比
        生產和制造(水泥、鋼、塑料)31%
        種植養殖(植物、動物)19%
        電力生產與存儲(電力)27%
        交通運輸(飛機、卡車、火車)16%
        取暖和制冷(供暖系統、冷卻系統、制冷系統)7%
        在過去10年里,太陽能和風能的發電成本降幅令人驚訝,比如2010-2020年,太陽能電池的價格已經降到了接近先前的十分之一,而整套太陽能系統的價格僅在2019年就下降了11%。之所以出現這么大的降幅,一個主要原因是“邊做邊學”:道理簡單,就某種產品而言,我們生產的次數越多,生產它的熟練程度就越高。

        我們制造了數量龐大的材料,并在此過程中排放出可觀的溫室氣體—占每年溫室氣體總排放量510億噸的近三分之一。水泥帶給人類的挑戰最大,不過有些公司已經有了出色的創意,然而即便這些方法成功了,它們也無法提供100%的“零碳”水泥,在可預見的未來,我們必須依靠碳捕獲裝置和直接空氣捕獲技術來捕獲未來水泥生產過程中產生的二氧化碳。一種非??岬臒掍摲ň褪怯秒娏θ〈禾?,在整個過程中,沒有任何二氧化碳產生。清潔電力還可以解決另外一個問題—塑料生產,那么塑料終有一天會變成“碳匯”,一種消除碳而不是排放碳的方式。

        在全球范圍內,肉牛和奶牛養殖規模大約10億頭,它們每年打嗝和放屁所排放的甲烷,就所造成的溫室效應而言,相當于20億噸二氧化碳,占全球溫室氣體總排放量的4%。我們可以在減少肉類食用的同時仍享受肉的每位,選項之一就是植物基人造肉。

        在交通領域,“零碳”的未來基本是這樣的:利用電力驅動我們能驅動的所有交通工具,并以廉價燃料為其他交通工具提供動力。之于成本,電動乘用車的擁車成本很快會降到比燃油車更低的水平。

        比爾﹒蓋茨認為,我們不能僅僅把目光放在易于實現的目標上,現在隨著氣候問題越來越嚴峻,我們需要把工作重點放在難啃的骨頭上:電力儲存、清潔燃料、清潔水泥、清潔鋼材和清潔肥料等。技術、市場、政策就像三根杠桿,可以用來幫助我們擺脫對化石燃料的依賴。


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