双碳时代1:危机起源
发布时间:2022-03-01浏览:

作者:科城能源环境研究院  迪世靖

人类文明起源于温室效应,若继续放任全球气候变暖,文明终究会被温室效应所吞噬。前半句是历史家说的,后半句是我说的。


不管我们承不承认这样的事实,在地质时代的时间跨度里,地球总是以自有的规律,在“火”和“冰”之间来回盘旋,消灭一个物种,创造新的物种。


就像隐生宙经历的2次物种大灭绝与显生宙经历的5次物种大灭绝一样,这一次的主角,换成了人类。


地球不会毁灭,毁灭的只是物种。


这可能是人类最后拯救自己的机会,双碳行动则是这场自救活动中最为浩荡的一部分。



01

这是一场跨越地质时代的情景描述。这些故事的发展、发生,与太阳有关,与地球大气、板块构造有关和火山爆发亦有关。


所有的一切,最终都指向气温,它的能量来源于太阳,被陆地、海洋、大气所吸收、所反射。二氧化碳则在太阳能反射和吸收中扮演至关重要的角色。


地球存在的时间太久了,发生了太多的故事,IPCC在1990年发布了三张著名的图片,揭示了气温和二氧化碳浓度的关系问题。


描述气候变化问题,时间跨度就显得尤为关键,在地球诞生的46亿年光景里,人类活动时只不过是沧海一粟。


而这46亿年光景,温暖时期、温和时期、间冰期到寒冷期、极寒时期乃至冰河时期的气候波动在地球上反复上演。


第一个地质时代,被地质学家们称为冥古宙,那时候的地球,混沌初开,没有生物。


火山爆发为地球带来了二氧化碳,气温开始上升,古细菌在这一时期出现了,若干亿年后,太古宙另一种单细胞生物,蓝藻登上历史的舞台。


蓝藻有个神奇的技能,光合作用,于是地球上的二氧化碳被消耗殆尽,气温逐步降低,直接导致了20亿年前,在太古宙的第一次物种大灭绝,单细胞生物在这一时期被干掉了。


生命很神奇,地球太牛叉,蓝藻的出现为地球带来了氧气,氧气的充沛为原生动物的发展创造了条件,进入元古宙,多细胞生物占据天下。


板块构造主导了这一时期的气候变冷,大陆向赤道附近移动,南北极冰面强反射,裸露的岩石强反射进一步降低了地球气温,低温阻止了海洋的流动,形成冰盖,大面积的冰盖继续强反射太阳辐射,如此循环,地球从极地开始,逐渐自我冰冻,变成了名副其实的大冰球,6.5亿年前,第二次物种大灭绝发生了,冰河时期带走了多细胞生物。


我们很难想象被冻成冰球的地球上,生物是怎样重新焕发生机的,科学家们推测,极有可能是火山爆发的原因,超级火山的爆发,释放了地球内部的能量,地壳表面的冰面逐渐融化,不管怎样,地球进入了显生宙。


寒武纪末期、泥盆纪末期、二叠纪、三叠纪和白垩纪,显生宙的五次物种大灭绝,均与气候变化有关。


科学的生涩词汇,使我们很难搞清楚到底在什么时间发生了什么事情,但文学创作关于这一方面的描述可能更为形象和直观。


斯皮尔伯格导演的大名鼎鼎的冒险影片-《侏罗纪公园》相信给我们很多人留下了深刻的印象,我们都听过名字的侏罗纪就存在于中生代的第二个时期,白垩纪的上一个时期。


侏罗纪-白垩纪时期的气候尤其温暖,可能是地球有史以来温度最高的时期,这一时期气球大气中的二氧化碳含量达到1000ppm。


地球上的物种经历过三叠系大灭绝,大部分的动植物还在休养生息,侏罗纪-白垩纪时期温暖的气候,使得恐龙一枝独秀,称霸陆地,统治地球1.5亿年,直到白垩纪末期的灭绝事件。


白垩纪大灭绝不是物种灭绝最严重的一次,但是我们认知里面最著名的的一次,关于原因,至今众说纷纭,有撞击说、火山爆发说。


行星的撞击以及超级火山的持续爆发,导致大量的灰尘被释放到平流层,遮挡太阳辐射,温度降低,直至导致恐龙大灭绝,显生宙第五次物种大灭绝消灭了地球霸主-恐龙,但给哺乳动物的蓬勃发展带来了契机。


我们将时间跨度快进到1万年前,这是一个非常重要的时间节点。1万年前,地球突然进入了一个异常温和的时期,大气中的二氧化碳含量保持在280ppm左右,人们可以预测气温、预测四季,这为人类文明的发展创造了机会。


人类开始逐步主导这个世界,文明逐步诞生并交替发展。


02

虽然我们都在谈论气候变暖,事实上,我们目前生活在一个冰期,距我们最近的始于200万年的第四纪更新世冰期。


如果我们将时间跨度进一步缩短,1800年则是另一个重要的时间节点。


保罗.J.克鲁岑说,世界于1800年左右进入一个新的地质时代-人新世。人类成为了生物圈内重要的变革力量,可能还是生物圈中最重要的单一变革力量。


这一年正是全球主要温室气体二氧化碳和甲烷显著上升的起点。人类开始学会大规模开发和利用储存在地层下几百万年的化石能源,煤炭、石油、天然气被大规模开发利用。


工业革命以来,人类历史累计排放的二氧化碳已经超过了16000亿吨,二氧化碳浓度从工业革命前280ppm左右达到2019年410ppm左右。二氧化碳浓度达到200万年最高水平,地表温度正成为2000年以来最暖50年。


IPCC第六次报告显示,2011-2020年全球表面温度要比1850-1900年暖1.09°C。至少在过去的 2000 年中,全球地表温度自1970 年以来的上升速度比任何其他50年期间都要快。


而这一切的的证据均指向了人类活动。


关于其后果,IPCC在第六报告里也有呈现。在未来几十年里,所有地区的气候变化都将加剧。全球温升1.5℃时,热浪将增加,暖季将延长,而冷季将缩短;全球温升2℃时,极端高温将更频繁地达到农业生产和人体健康的临界耐受阈值。


气候变暖最大的后果是加剧多年冻土融化,季节性积雪减少,冰川和冰盖融化,以及夏季北极海冰减少,海平面的上升。


海平面的上升将导致低洼地区发生更频繁和更严重的沿海洪水,并将导致海岸受到侵蚀。以前百年一遇的极端海平面事件,到本世纪末可能每年都会发生。


科学家们预测,全球气温上升3℃,将使海平面不可逆地升高约2米。上海、亚历山大港、里约和大阪这些沿海城市受影响最大,届时迈阿密将或许被淹没,美国佛罗里达州也将有1/3沉入水下。


减碳行动在这一刻显得那么迫切,但人类文明急需解决的问题还是饥饿和发展,我们还能排多少二氧化碳,才能把温度控制在2℃以内。


哥本哈根的会议上曾给出过二氧化碳可排放量的答案:以气温控制在2℃以内为上限,到2050年为止,全球可以排放的二氧化碳最多约为8000亿吨


2018年全球共排放了331.43亿吨二氧化碳,如果不采取措施,以这样的形式发展下去,30年后,全球气温将不可避免的突破2℃。


事实是,直到2018年,全球生产和生活消耗能源的85%仍是化石能源,即便二氧化碳的排放量大大减少,也只是减缓大气中二氧化碳的增加速度而已,二氧化碳总量依旧在持续增加。


研究认为,如果现有能源基础设施按历史平均服役寿命和设备投运率运行,产生的二氧化碳排放约为6580亿吨,将超出1.5℃温控目标的“碳预算”。


如果包含全球拟建煤电、汽电和油电产能(包含计划新建、已获得许可新建和正在新建的发电机组),拟建机组在未来将额外产生1880亿吨碳排放,大幅超过1.5℃温控目标下的碳排放。


形势变的似乎很危急。


03

澳大利亚的火灾还未远去,过去一年,人们又经历了很多灾难。极端高温助长了加拿大的一场野火,城镇被烧得一干二净;格陵兰岛,常年多雪的山顶上,下了有史以来的第一场雨。


2月的风暴横扫美国得克萨斯州,400万人开启了噩梦般的一周;6月的热浪侵袭了不列颠哥伦比亚省,野火将莱顿镇夷为平地;7月的洪灾侵袭了郑州,人员被困,地铁被淹,人民财产遭受重大损失;8月的“艾达”登陆美国,飓风过处,一片狼藉。


过去的一年,人们经历了许多,不幸的是,它大概率没有结束,而只是个开始。气候异常的背后,真相可能令人难以接受:全球变暖几乎无法被停止。


人们所做的,只是举全人类所能,尽量把全球温度上升控制在2度以内。


然而,这已经很艰难了!


马丁·霍福特说:如果你客观看待全球变暖这件事,你会发现它是一个无底深渊


贝林格说:即使人类是“冰期的孩子”,文明也是气候变暖的产物;世界并不会终结。如果世界变得更温暖,我们会慢慢适应


END

参考文献:

[1] IPCC第六次评估报告第一工作组报告系列解读,中国气象局官方网站;

[2] 贝林格. 气候的文明史[M]. 社会科学文献出版社, 2012.

[3] J.唐纳德.休斯. 世界环境史[M]. 电子工业出版社, 2014.

[4] Tong D, Zhang Q, Zheng Y, et al. Committed emissions fromexisting energy infrastructure jeopardize 1.5 C climate target[J]. Nature,2019, 572(7769): 373-377.