主要发达经济体从碳达峰到碳中和的路径及启示

随着气候变化影响加剧,全球气候治理进程加速,实现碳达峰已经成为全球气候行动的核心,各国也相继制定碳中和目标并开展行动。中国在第75届联合国大会一般性辩论上提出了碳达峰碳中和目标,部分已实现碳达峰的发达经济体也提出了各自的碳中和承诺。文中从“整体-阶段”及“焦点-公平”视角分析了欧盟和美国等主要发达经济体碳达峰的历程和特点,以及其碳中和目标和规划。研究发现,发达经济体在碳达峰过程中普遍经历了较长的爬坡期（58~136年）和平台期（4~20年),在碳达峰时,发达经济体的能源结构以油气为主,油气占一次能源消费比重为57%~77%,其人均排放量、历史累计排放以及人均GDP也都处于较高水平,在碳达峰前后总体处于经济与碳排放脱钩状态。各发达经济体的碳中和路径均以能源转型为重点,采用了多元化的政策工具,并且注重低碳和负碳技术的革新。根据发达经济体的政策展望,在实现碳中和时,均难以将绝对排放量降为零,都需要通过碳移除手段进行抵消。通过对比分析,发现中国的碳达峰和碳中和目标是具有雄心的气候承诺,相较其他发达经济体需要付出更大努力。建议运用全面综合的政策工具支撑碳中和目标的有效落实,加快中国的气候立法,在兼顾公正转型的同时推动能源结构调整,注重可再生能源和能效方面的新技术开发应用。     

国际气候投融资监测、报告与核证制度及启示

实现中国2030年前碳达峰、2060年前碳中和需要大量的资金支持,亟需构建与之匹配的气候投融资体系.气候投融资监测、报告与核证(M RV)是气候投融资体系的重要组成部分,一方面能够有效地监督报告资金来源、使用及效果,另一方面能够统筹利用现有资金充分发挥对应对气候变化的积极作用,并撬动更多资金流向气候变化领域.本文通过广...     

中国大气本底观测:减污降碳背景下主要大气成分变化趋势

大气成分变化对天气气候、环境生态,以及人体健康、社会生活等都有重要影响.只有通过长期观测,了解这些大气成分的浓度水平、变化趋势、相关源汇过程,才能准确地评估人类活动对当前地球气候、环境和生态系统造成的影响,保护人类发展和生存条件.本文概括介绍了世界气象组织全球大气监测计划(WMO/GAW)和我国开展大气本底观测的发展历...     

双碳目标下建立碳排放总量控制制度的思考与展望

中国在碳达峰碳中和的“1+N”政策体系中提出要将能耗双控过渡到碳排放双控,建立碳排放总量控制制度。已有研究大多关注目标制定、碳排放分配的方法学,或以制度体系设计为对象进行分析,缺乏对分解模式、不同责任主体协同、责任主体与排放源匹配等制度关键问题的讨论。文中从制度实施角度着眼,梳理国内外控制碳排放的相关制度实践,提出构建碳排放总量控制制度的“目标分解→出台政策→实施行动→评估调整”全流程管理和要素,并提出各个环节的具体建议：(1)目标分解采用“区域和行业分解相结合”的模式,将发电等纳入碳市场行业的重点排放单位按行业分解和管控,其他排放源（包括一般排放企业、建筑、交通等）按区域分解和管控;(2)政策工具要匹配责任主体的管理模式和排放源的减排重点,发挥不同责任主体间的协同作用,避免重复管理;(3)要建设相应的数据核算和支撑体系,并形成评估反馈和调整机制。     

中国瑞典建筑碳排放对比及对中国建筑碳中和路径的启示

中国建筑领域用能亟需实现低碳能源转型。瑞典在经济合作与发展组织（OECD）国家中单位一次能耗碳排放强度和单位GDP碳排放强度皆为第二低,其低碳转型之路对于中国实现碳中和具有重要的参考意义。文中计算了瑞典建筑单位面积终端能耗强度与碳排放强度,结果表明瑞典建筑用能强度约为中国的2.3倍,而碳排放强度仅为中国的1/10。从建筑类别、建筑用能分项等多角度进一步展开对比研究,分析了瑞典建筑低碳转型采用的技术体系与政策机制,从优先节能理念、实现建筑电气化、减少建筑供热耗热量、构建零碳热源等方面提出了中国建筑领域实现碳中和的政策建议：我国需通过推广居民绿色生活方式、提倡“改善型”的室内环境营造理念避免未来建筑能耗出现显著增长,并通过建筑规范约束新建建筑保温性能、推进既有建筑节能改造等措施减少建筑采暖需热量,且需要促进各类余热资源和生物质燃料的收集与利用实现低碳供热,本文可为中国建筑部门低碳发展的战略规划提供参考借鉴。     

第21届欧洲光伏太阳能大会及2006长城世界可再生能源论坛介绍以及对气象部门的启示

今年9月份、10月份，第21届欧洲光伏太阳能大会及展览会（EU PVSEC）、长城世界可再生能源论坛（GWREF）先后召开，这两次国际会议规模都比较大，在清洁能源研发和应用领域，都具有较强的国际影响力。新能源的发展日益受到重视，气象部门在新能源的资源评估、选址、监测、预测，后期保障等领域都大有可为。本刊搜集、翻译、整理了两次会议的有关情况，介绍给广大气象工作者，期待能为读者带来一些启示。     

全球低碳化转型与中国的应对战略

《巴黎协定》确立了2020年后全球气候治理新机制,明确了全球应对气候变化长期目标,将加速世界范围内经济发展方式的低碳转型,推进能源体系的革命性变革,促进社会生产方式和消费方式的根本性转变,进而促进人类社会文明形态由工业文明向生态文明演变。全球低碳转型的紧迫形势,将重塑世界范围内经济、贸易、技术的竞争格局。中国以生态文明建设为指引,探索绿色低碳发展路径,确立有雄心、有力度的国家自主决定贡献目标和行动计划,推动能源生产和消费革命,加快经济发展方式的转变,既是顺应世界低碳转型的潮流,又是缓解国内资源环境制约和实现可持续发展的内在需要,是促进经济发展、环境保护和减缓碳排放的多赢战略。中国要以全球长期减排目标为指引,制定中长期低碳发展战略,打造低碳先进技术和发展方式的核心竞争力,同时深度参与全球治理,为建设人类命运共同体,应对全球生态危机体现大国的责任担当。     

碳中和视角下全球农业减排固碳政策措施及对中国的启示

碳中和是指人类活动造成的碳排放与全球人为碳吸收量在一定时期内达到平衡,也称为净零排放 [1].《巴黎协定》第四条提出采取减排增汇措施以实现21世纪后半叶人为温室气体排放量与汇的清除量达到平衡 [2].越来越多的国家正将其转化为战略和行动,目前已有100多个国家提出碳中和目标承诺,并明确了碳中和时间表.2020年9月第7...     

1979—2018年西藏自治区气候与冰川冻土变化及其对可再生能源的潜在影响

作为全球气候变化敏感区和生态脆弱区,西藏地区拥有丰富的可再生能源。本研究基于多源数据产品（地基和遥感观测）分析了近40 a（1979-2018年）西藏自治区气候和冰川冻土的变化状况及它们对可再生能源的潜在影响。结果表明：1）1979-2018年间藏北高原暖湿化,藏南暖干化。全区站点平均升温速率高达0.54℃·（10 a）^-1;藏南降水略有减少而藏北降水增加;2）日照时数和风速普遍显著下降,但风速在2002年左右停止下降,2010年以后有所回升;3）在快速升温下,西藏地区冰川快速退缩,其中以藏东南地区和念青唐古拉山的退缩幅度最大,冰川最大减薄速率可达8.0 m·（10 a）^-1;多年冻土所占面积约43%,但稳定性较弱,退化严重。冰川退缩和冻土退化在短期内对河流径流有所贡献。因此,过去40 a西藏太阳能和风能减少,水能因冰川冻土变化的贡献有所增加,但预测水能的未来变化比较困难。     

基于混合LCA的新疆地区电力生产水足迹分析及碳中和目标下的变化

新疆是我国电力生产的主要地区,同时存在严重的水资源短缺问题。作为综合评价指标,水足迹可以用来量化分析电力生产中的水资源消耗及其水环境影响。文中基于投入产出和生命周期的混合生命周期模型对新疆地区2012年和2017年电力生产水足迹进行了量化研究,并对不同发电技术的水足迹贡献部门进行了分析。结果发现：因电力生产结构的变化和燃煤发电技术革新,新疆电力生产的单位水足迹由2012年的4.26×10^-3 m³/(kW∙h)下降到2017年的3.08×10^-3 m³/(kW∙h)。对不同发电技术的水足迹贡献部门分析发现,煤电和水电的间接水足迹分别主要来自采矿业和重工业,占比分别为60.3%和52.8%。风电和光伏发电的间接水足迹分别主要来自重工业和轻工业,占比分别为38.1%和56.0%。最后针对碳中和目标下新疆电力结构转型带来的水足迹变化进行分析,2017—2050年高比例的可再生能源发电将使新疆电力生产单位水足迹下降75%。     

气候保险的概念、理论及在中国的发展建议

气候风险可能给人类社会带来巨大的生命和财产损失,气候保险通过转移分散风险成为应对气候风险的有效机制。文中首先在辨析气候保险的概念和市场机制等理论基础上,分析了气候保险存在逆向选择风险与难以满足大数法则、存在道德风险与反馈效应的问题;其次梳理了发达国家气候保险的发展情况,其风险分散和转移功能比较强,保费一部分存在政府补贴,一般采取政府紧急贷款、再保险和保险衍生品的方式进一步分散风险,但是也存在道德风险的问题。最后分析了中国气候保险的发展现状发现存在着难以满足大数法则的问题,道德风险尚无明确体现,并提出建议:完善气象站基础设施、制定自然灾害风险地图、提高公众和敏感行业气候保险的购买意愿等尽量使气候保险满足大数法则;促使保险公司在设计保险产品时考虑非经济成本,未雨绸缪避免道德风险及反馈效应;适时发展气候再保险和保险衍生品,建立分散和转移风险的市场机制。     

近地层臭氧对我国树木生产力和作物产量的影响:进展与展望

大气污染严重威胁了我国陆地生态系统的固碳能力,但随着减污降碳协同治理的快速推进,减缓大气污染将有利于提升陆地碳汇,并切实推动碳达峰碳中和目标的实现。为了更好地理解大气污染与生态系统固碳的关系,本文以主要空气污染物臭氧（O₃）为例,基于田间控制实验的整合分析、剂量响应关系及机理模型三种评估方法综述了近地层O₃污染对植被碳固定影响的最新进展。尽管不同作物种类以及品种、不同功能型木本植物对O₃的响应有着显著的差异,且各种方法的评估结果也不尽相同,但目前O₃浓度造成我国粮食作物减产、森林生产力降低已是不争的事实。持续升高的O₃浓度将严重威胁我国陆地生态系统的固碳能力。利用我国作物和树木的O₃剂量响应方程进行评估的结果表明,在CO₂减排和O₃污染协同治理下,预计2060年我国树木生物量和作物产量将比当前显著提高,增加陆地生态系统碳汇,助力碳中和目标。最后,对如何提高O₃污染环境下植物固碳能力也进行了展望。     

云闪K过程的三维时空特征

为提高数值模式对闪电精细化放电过程的仿真能力并与不断提高的闪电探测技术形成互补,探讨再击穿过程与雷暴电参数的关系,建立了一个能够再现先导截断及再击穿过程的自持电中性完整闪电参数化方案。考虑到正、负先导的极性不对称,分别设置了不同传播速度及起始和传播阈值。方案新增了通道电导率、平均电流、电荷等非线性电参数,并以这些参数的实时更新驱动闪电通道发展,通过设置不同通道状态变化阈值实现了先导通道衰退、截断以及重新激活的实时状态变化。基于通道平均电流、纵向电场以及电导率的实时变化,方案将电荷在空间重新分配,保证了通道的自持电中性。将新方案植入经典雷暴云三极电荷模型,模拟得到的云闪在通道结构、先导截断及再次激活、正负先导的极性不对称等方面与现有观测事实有较好的一致性。概念模型验证表明,新方案在保证自持电中性的前提下,在模拟包含截断和再击穿过程的完整闪电放电过程方面具有一定合理性和先进性。

     

燃煤电厂脱硫工艺及工艺选择要素探讨

针对我国燃煤电厂SO2排放及污染现状和目前国内外燃煤电厂普遍采用的几种典型脱硫工艺的比较,对脱硫工艺及其工艺选择的主要影响因素进行了概述。根据脱硫工艺的选择要素,从应用条件、技术、经济和环境等方面进行分析,并结合我国的实际情况,提出了燃煤电厂脱硫工艺的技术路线。     

中国森林乔木林碳储量及其固碳潜力预测

加强对我国森林碳储量和固碳潜力的研究,是制定中国增汇减排政策的重要依据,对我国国际气候谈判和全面了解森林碳汇潜力具有重要作用。利用我国第七次和第八次森林资源清查中各优势树种的面积和蓄积量数据,采用IPCC材积源生物量法（volume-biomass method),估算了我国森林（乔木林）碳储量和碳密度及其分布,分析我国不同省份天然乔木林和人工乔木林碳储量龄组结构特征;建立分区域、分起源主要优势树种的单位面积蓄积-林龄Logistic生长方程,结合我国森林2020年和2030年面积蓄积增长目标,预测我国乔木林2010—2050年间碳汇潜力。结果表明：第八次清查期间中国乔木林总碳储量为6135.68 Tg,碳密度为37.28 Mg/hm ²;天然乔木林和人工乔木林的碳储量分别为5246.07 Tg和889.61 Tg,分别占总碳储量的85.50%和14.50%。到2050年,中国乔木林和新造林的总碳储量和平均碳密度将分别达到11125.76 Tg和52.52 Mg/hm ²,与2010年相比分别增加81%和41%。分析结果表明中国乔木林有很大的碳汇潜力,将在应对和减缓全球气候变化中发挥重要作用。     

Public policy and financial resource mobilization for wind energy in developing countries: A comparison of approaches and outcomes in China and India

We analyze and contrast how China and India mobilized financial resources to build domestic technological innovation systems in wind energy. To that end, we identify distinct stages of technology diffusion in the two countries in the period 1986–2012, and analyze the interplay between public policies and the development of the technological innovation system across the different stages. We show that the two countries’ distinct development strategies for wind energy – China developed wind energy largely through its state-owned enterprises, while India opened up wind energy investment to the private sector in the early 1990s – influenced system outcomes in terms of technology diffusion, domestic industry structure, competitiveness, and ownership. By unraveling the interplay between public policies, investment risks and returns, and actor characteristics, we explain the differences in system outcomes and identify important policy trade-offs between the two strategies. Our analysis provides novel insights about the process of financial resource mobilization in technological innovation systems, the dynamics of innovation-system growth, and the policy trade-offs that must be reconciled by countries that aim to promote the diffusion of a particular technology.