【专访】国家气候中心副主任巢清尘:应将气候风险纳入国家安全体系

界面新闻 2021-10-15 10:14 28039

正在昆明举办的2020联合国生物多样性大会(COP15)第一阶段会议上,中国气象局国家气候中心副主任、研究员巢清尘参与了“应对气候变化(碳达峰碳中和)与保护生物多样性”主题论坛,并在其中汇报了中英气候风险评估项目的研究成果。

随着极端天气频发,人们对气候变化的关注与日俱增。《巴黎协定》达成的国际共识是,在本世纪末,将全球平均气温升幅较工业化前控制在2℃之内,力争控制在1.5℃之内。各国也相继宣布自己的碳中和时间表。中国的目标是在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。

作为中英气候风险评估项目的第二专家组组长,巢清尘从事气候系统相互作用、气候风险管理以及气候政策研究,同时担任中国气象学会气候变化与低碳经济委员会主任,长期参与政府间气候变化专门委员会和联合国气候变化框架公约谈判。今年3月,巢清尘与中国社会科学院可持续发展研究中心副主任陈迎共同撰写的《碳达峰、碳中和100问》正式出版。

2021年3月18日,国家气候中心副主任巢清尘在中国碳达峰碳中和成果发布暨研讨会上发言。图片来源:视觉中国

在近日接受界面新闻的专访中,巢清尘谈及气候变化与生物多样性的紧密联系和相互影响,中国在碳中和目标下面临的挑战,以及面对气候变化这一全球共同危机,中国的城市和乡村应该如何应对?

她认为,应将气候风险纳入总体国家安全体系,构建气候变化风险早期预警系统;同时积极主动采取措施,推进碳中和目标。

以下为采访内容:

气候变化威胁生物多样性稳定

界面新闻:这次您参加了COP15大会的第一阶段会议,可否介绍下您这次在会议中分享的研究成果?

巢清尘:我参加主题论坛一:应对气候变化(碳达峰碳中和)与保护生物多样性,在对话交流一:气候变化与生物多样性——基于自然的解决方案前沿展望议题下交流。向大家汇报中英气候风险评估项目的研究成果。

中英气候变化风险评估项目是由英国外交、联邦事务及发展部资助的合作项目,目的是通过基于实证的气候变化风险研究,增强中国和全球决策者对气候风险、减排机会和提高适应性的认识。

在2013年和2015年分别开展了第一阶段和第二阶段的合作,2019年开始进行第三阶段研究,分别从排放风险,直接气候风险、系统性气候风险以及将气候风险纳入中国和国际治理框架中,深入地对气候风险的识别和治理开展了一系列研究。

界面新闻:联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)着重全球生物多样性保护,影响生物多样性的因素有很多个,请您从气候变化视角介绍一下气候变化与生物多样性的联系?

巢清尘:气候变化和生物多样性丧失是人类面临的两个最紧迫问题,事实上它们之间有很紧密的联系和相互影响。

首先是气候变化对生物多样性的影响,主要通过三种途径:一是对栖息地的丧失,二是对栖息地的破碎化,三是对栖息地的退化。

由于气候的变化程度在空间上是不均匀的,因此对生物种群所依赖的栖息地环境的影响也是不同的。全球变暖可改变栖息地的适宜性,往往会使生物适应区域向极地方向移动,在山区则将其向高海拔移动,在海洋则向深海移动。因此,气候变化导致更多地区不适宜物种生存,这就需要有足够的领地以供越来越多的物种移动,使之找到合适的栖息地。同时,气候变化将加剧生态重塑,助长病害虫、病原体和宿主的重新混合,有可能导致更多传染病出现(如HIV/艾滋病、埃博拉、SARS、MERS和COVID-19),以及许多现有病媒传播疾病的分布发生变化(如疟疾在欧洲境内重新出现),由此影响生物种群的生长。

其次,生物多样性改变又对气候系统产生影响,再进一步影响生物多样性。

如土地作为一个驱动因素,气候变化和生物多样性都通过粮食系统存在很大的关联耦合。在全球范围,粮食系统的温室气体排放大于其他任何经济活动。粮食食物系统约占土地用途变化(如森林变为牧场)和农业生产(如肥料、粪肥管理、土壤退化)所产生的温室气体排放量占所有排放的约三分之一。人类对粮食的需求增加会进一步加剧生物栖息地的损失和退化,使得气候发生更剧烈的变化。气候变化引发更多更强烈的极端天气气候事件(如高温、干旱等),加大了农业劳动力或供应产业链劳动力的暴露度,从而影响劳动生产率,或者增加施肥、杀虫剂使用,这些都将对生物多样性稳定带来影响。

我们的研究表明,气候变化可使上述这些威胁翻倍。

界面新闻:在第三次全国国土调查公报中,我国冰川及积雪面积为490.87万公顷,这一数据相较于1996年缩小了17.8%。《中国气候变化蓝皮书(2021)》也指出,当前,中国冰冻圈呈加速消融趋势,青藏高原冻土退化明显,西北积雪区平均积雪覆盖率达到近五年最低值。冰川首次正式被纳入至国土调查公报,具体而言,冰川在全球气候中扮演着怎样的角色?以及现在需要采取哪些措施来延缓冰川消融?

巢清尘:冰冻圈是对气候变化最为敏感的一个系统,其包括海冰、湖冰、河冰、积雪、固态降水、冰川、冰帽、冰盖、多年冻土和季节冻土。冰川是冰冻圈的一个重要组成部分,具有供给、调节、文化(如旅游)等功能,通过直接或间接资源输出,服务于生态系统和社会经济系统,并对人类社会经济可持续发展都具有重要价值。

我国冰冻圈的快速变化,对区域社会经济系统产生了广泛而深刻的负面影响,主要体现在对冰雪旅游业、寒区畜牧业、干旱区绿洲农业、冰冻圈灾害承灾区、寒区重大工程等方面的综合影响。

冰冻圈适应气候变化的措施,主要包括充分发挥冰冻圈变化的致利作用,同时减少致害影响,可以通过政策、资金和技术去加强。在减少风险方面,可以通过非工程措施与工程措施相结合、政府主导与公众参与的有机结合,利用“灾害风险预防、风险转移、风险承担、风险规避”方法,逐步建立和完善集“灾害预警预报、风险处置、防灾减灾、群测群防、应急救助和灾后恢复重建”于一体的冰冻圈灾害综合风险管控体系。这是集自然科学、社会科学、遥感、地理信息系统等学科和技术为一体的多学科研究体系,目前仍需要加强研究。

极端天气频发,国家如何应对气候变暖

界面新闻:今年中国和世界都发布了比较重大的气候报告,像8月9日联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的《气候变化2021:自然科学基础》,以及8月4日中国气象局气候变化中心发布的2021年《中国气候变化蓝皮书》,里面都提到全球变暖趋势仍在持续,以及2020年是全球有完整气象观测记录以来的三个最暖年份之一。您认为我们应该如何适应这种气候变暖的趋势?

巢清尘:现有研究表明,气候变暖的事实不容置疑,即使采取强有力的措施,到本世纪中期,气候系统的变暖仍将持续,因此,适应这种变暖带来的影响就是最紧迫和最亟需的事情。

因此,面向我国美丽中国和现代化强国建设,建议:

(一)将气候风险纳入总体国家安全体系,构建气候变化风险早期预警系统。减轻气候变化威胁我国粮食安全、水资源安全、生态安全、人体健康和重大工程安全,适应气候变化既是我国规避未来气候风险,也是转型发展的机会。高度重视气候变化对我国不同区域、不同生态环境的影响,加强气候变化背景下环境污染、生态系统退化、生物多样性减少、资源环境与生态恶化等问题的监测和研究,加快研发相应的风险评估技术和防御技术,建立气候变化风险早期监测预警评估系统。

(二)适应和顺应气候规律,加强气候变化与生态安全的基础研究。不断提升对气候规律的认知水平和把握能力,适应和顺应气候规律,加强气候变化背景下气象灾害风险、致灾机理及演变规律以及对生态安全的影响研究。充分考虑气候承载能力,守住生态环境中的气候红线,助力山水林田湖草沙一体化生态保护和修复。加强气候可行性论证,防范发展建设中的生态风险。尊重气候、因地制宜,加强对重大规划和建设项目的气候适宜性、风险性以及对局地气候的影响评估,防范重大规划和重大工程建设项目带来的生态风险。

在城市化进程中要加强气候风险评估,科学谋划生产、生活、生态“三生”适应模式,加强城市通风廊道和地下管廊建设,缓解城市“热岛”、“湿岛”和“浑浊岛”效应。加强城镇规划的气候可行性论证和气候承载力评估,科学布局、合理配置,减少城市气候脆弱性,提供韧性,主动适应气候变化。

(三)合理开发利用气候资源,发挥能源和经济转型中的气候优势。我国有9大气候带、22个气候大区、45个气候区,气候资源丰富。依据气候条件,科学合理开发风能、太阳能和水电等可再生能源。

据国家气候中心研究,我国陆地80米高度风能资源技术开发量35亿千瓦,另有7亿千瓦低风速风能资源,近海风能资源也很丰富,加快分散式风电开发的潜力很大;此外,需要科学挖掘气候宜居、气候生态、气候旅游等气候资源,助力绿色发展。

界面新闻:除了城市需要提高对气候变化的适应性,我国仍有大量城市周边的乡镇地区由于经济发展相对落后,且对自然资源的依赖性更高,在应对气候变化时的能力更弱。

比如7月下旬发生在郑州及周边地区的暴雨灾害,大众能第一时间得知郑州市里的情况并及时采取措施,对周边地区的关注却没那么及时,但受灾情况更严重。您认为地区的经济发展和应对自然灾害能力的强弱是否有直接的因果关系?

巢清尘:气候变化造成的风险既取决于致灾性,也与暴露度和脆弱性有关,暴露度就是如果这个地区的人口、财富聚集,同样的灾害事件造成的损失是不同的。脆弱性就是指防御能力的高低,如果防御能力高,损失就小,防御能力低,则损失就很大。你提的问题主要就是和脆弱性有关。

从已有研究和认识看,城市和农村都是要加强适应气候变化能力的两个地区。由于城市的人口和财富大规模聚集,许多全球的气候风险集中出现在城市地区,而农村地区则更多面临水资源短缺、食物安全和农业收入的风险,防御自然灾害的能力薄弱。因此,对城市和农村自然灾害的防御能力都需要大力加强。

除了都要进一步完善气象监测预警体系、建立健全快速及时的灾害预警信息发布机制,加强防灾减灾物资储备外,城市和农村还有一些不同的侧重点。比如,城市要提高城市生命线气候防护能力、开展特大城市、省会城市、中心城市、城市群等重点城市地区的气候变化风险评估,合理引导区域人口与产业布局等。农村地区则要更加注重科学普及、避开高风险地区的居住、及时对脆弱人群的转移安置等。

中国的碳中和挑战

界面新闻:气候系统的响应具有滞后性,在未来到达“双碳目标”的时间节点时,全球的气候会继续呈恶化趋势还是有所好转?

巢清尘:因为所有的温室气体是有寿命的,它会存在几十年、几百年甚至更长时间。现有研究认识,即使目前国际上所有提出碳中和的国家和集团的承诺都能兑现,未来的全球平均温度仍将比工业革命前上升2.7°C-3.4°C。

因此,气候变化的影响仍将持续很长时间,特别是对一些慢过程系统,如海洋、冰冻圈等,如对海平面上升的影响甚至会持续千年时间。但是全球实现碳中和后,这种影响将逐步向好转变。

界面新闻:您之前提到过,现在的气候变化并非到了不可逆转的程度,《巴黎协定》中说未来全球升温要控制在2℃以内,这个目标带来的具体影响有哪些?中国的“双碳目标”对于这个共同的全球目标又起到多大作用?

巢清尘:《巴黎协定》提出的温控2℃和力争实现1.5℃的是一个基于科学认知和价值判断的综合决策。如果没有《巴黎协定》的约束,本世纪末全球平均温度可能会比工业革命前上升4℃以上。目前全球平均温度比工业革命前上升了约1.1℃,我们已经感受到了气候变化对自然生态系统和社会经济系统带来的巨大影响。我们每个人从2021年全球发生的大量极端天气气候事件就可以感受到。

目前我国的温室气体年排放大约占全球所有排放的温室气体的28%左右,我国提出双碳目标对于《巴黎协定》目标的实现具有至关重要的意义,也充分彰显了我作为负责任大国的应有担当。

界面新闻:根据我国的发展状况,您认为目前我们的碳减排与经济增长之间有矛盾吗?如果有,我们应如何平衡二者。以及中国实现“双碳目标”的难易程度相比于其他做出碳排放承诺的国家是怎样的?

巢清尘:要实现碳达峰碳中和目标,必须继续加大碳减排力度,必然会对整个经济结构、产业结构和能源结构做出相应的调整,影响到经济生活的各个方面,包括消费方式、能源生产和利用方式、能源技术发展、产业布局、商品生产和分配方式等。比如会导致一些传统的化石能源产业面临较大压力,同时也会传导到下游以化石能源为主要原材料的一些工业部门,在一定时期对一些行业的经济带来不利影响。

但必须看到绿色低碳发展的国际大趋势,发达国家基本都公布了碳中和目标,其背后核心是技术和经济的竞争,引领者各国的新一代技术的研发。

碳中和是一个导向,如果我们不抓住机遇,我国会在新的经济发展阶段落后。同时,要充分看到已经给新能源利用、节能服务等行业带来全新的经济发展机遇。低碳发展带来的巨大投资还能给服务业带来大量的就业机会,包括咨询、保险、商业气象服务、环境保护和科普教育、传媒等。还会产生一些全新的就业岗位,如碳排放管理员等。2021年1月人力资源和社会保障部发布《关于对拟发布集成电路工程技术人员等职业信息进行公示的公告》,拟新增18个职业,调整变更21个职业。其中,碳排放管理员已经被纳入新增职业。

我国实现碳中和比其他发达国家面临更大的挑战。第一,从排放总量看,我国碳排放总量巨大,约占全球的28%,实现碳中和所需的碳减排量远高于其他经济体。第二,从发展阶段看,欧美各国经济发展成熟,已实现经济发展与碳排放的绝对脱钩。而我国发展不平衡、不充分的问题仍然比较突出,发展的能源需求不断增加,碳排放尚未达峰。要统筹协调社会经济发展、经济结构转型、能源低碳转型以及碳达峰、碳中和目标,难度很大。第三,从碳排放发展趋势看,发达国家从碳达峰到碳中和的窗口期短则40余年,长则60到70年,甚至更长。而我国的时间跨度仅有30年左右。我国为实现碳中和目标所要付出的努力和速率要远远大于欧美国家。第四,从重点行业和领域看,我国能源结构以煤炭为主。能源系统要在短短30年内快速淘汰占85%的化石能源实现零碳排放,这不是简单的节能减排可以实现的转型,而是一场真正的能源革命。

界面新闻:我国不同地区经济的发展差异性较大,例如东南地区和西北地区之间的差异。您认为经济发展水平的差异,对推动绿色经济有没有影响?在不同的地区推动绿色经济,相应地会产生哪些阻力?

巢清尘:经济发展水平一定程度决定了投资低碳新技术的能力,但是首先要意识到观念是否有差异、对未来发展转型方式的紧迫性是否认识到位。

实际上,西北地区、一些贫困地区往往风光资源比较好,具有先天的可再生能源发展潜力,因此,积极引导绿色投资,加强区域合作,是可以促进绿色经济发展的。

界面新闻:在去年的2020全球能源互联网大会上,您提到碳中和排放路径的不确定性主要在2025-2035年之间,请问这么说的原因是什么?同时您在该大会上提到要推动绿色能源的创新,其中风光耦合资源利用是一个方式,能再具体谈谈吗?

巢清尘:2030年前实现碳达峰和2060年前实现碳中和是密切相关的。如果2030年前到2035年所做的减排努力越多,后期的减排压力相对越小、转型所需的时间就越短。从国内多个研究组给出的2060年前碳中和排放路径的不确定性看,碳中和的路径主要取决于2025-2035年之间能源活动碳排放的发展轨迹,由此看到这段时间的不确定性比较大。

中央财经委员会第九次会议强调的构建以新能源为主体的新型电力系统,即意味着风电和光伏将成为未来电力系统的主体。

我国风能和太阳能资源丰富,但资源分布极不均匀,特别是与能源需求极不匹配。根据国家气候中心的评估,风资源的58%集中在内蒙古、新疆、青海和甘肃,陆上光伏资源的90%集中在西藏、青海、新疆、甘肃和内蒙古西部。

按照2030年风能和太阳能装机容量达到12亿千瓦以上的发展目标,以及2060年前实现碳中和要求,届时我国风能和太阳能装机容量需要达到60亿千瓦以上。而风电、光伏等发电方式均受地域和自然资源的影响,存在较大波动性,其高比例接入会对现有电力系统的安全平稳运行带来严重挑战。风能和太阳能除了具有间歇性和波动性之外,还具有时空互补性。

具体来讲,在一天24小时内,光伏只有白天可以发电,晚上不行。但晚上有风,风机可以继续发电。所以在一天24小时内,风能太阳能可以实现日内互补。在季节性尺度上,太阳能是夏秋季节比较丰富,而风能是冬春季节比较丰富,二者在季节上也有一个互补关系。对于不同地区而言,这个地方是阴雨天,其他地方可能是晴天。既然有这样一个时空互补关系的存在,那么我们就能够利用风能和太阳能的互补性,来解决它的间歇性和波动性。

就“风光”互补而言,气象部门可以研发长时间序列高时空分辨率的风能、太阳能数据序列,科学认知风能、太阳能在不同时段和不同区域的时空变化特征,充分利用风能太阳能资源的时空互补性,减小风电、光伏发电的间歇性和波动性,促进新能源消纳,提高可再生能源利用效率。

另一方面,虽然我国风电和光伏发电装机容量已连续多年位居世界第一,相应组件制造规模也是全球最大的,但对风能、太阳能资源的利用效率与欧美等发达国家相比还比较低。2020年,我国风能年利用小时数只有美国的约74%,光伏平均发电年利用小时数仅比德国高约22%,完全未能体现出我国的资源优势。因此,为了保障新能源的高效开发和利用,有必要进一步提高风光资源的监测、评估和预报能力,为国家能源转型和新型电力系统建设提供更为精准的气象产品和服务。

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