氣候變化的治理與化石能源的使用是必然不可共存的嗎？

2020-08-27 漂流的亞特蘭蒂斯

文/漂流的亞特蘭蒂斯

我們的氣候正在發生著變化，這是不爭的事實，而且這種變化的速度遠超我們的想像。舉個簡單的例子，你是否感覺現在的天氣與小時候相比變得更熱，極端天氣成為常態，山峰的雪線逐漸上移甚至消失，那些小時候常見的鳥類和動物變得了無影蹤？如果是那麼說明你對環境的變化是比較敏感的，也希望你能更多地關注此類問題。


現今人類活動已經足以與地球歷史的任何時期火山、地震氣候變化對地球環境帶來的影響相媲美，甚至過猶不及。人類在短短萬年時間裡已經形成了超越地球自身影響的力量，我們改變地貌、夷平山川、改道河流。


極端天氣


人類世-人類已經成為改變地球的重要力量

人類活動導致每年有30000個物種滅絕，也就是每小時有3個物種滅絕，對比自然的滅絕速度一年每百萬物種滅絕1種的速度，簡直是坐上了火箭。所以生物學家稱我們現在正在經歷著第六次生物大滅絕，而主因就是人類。地質學家將像在成為人類世，這預示著離我們最近的全新世的結束。


人類開始掌握地球的方向


被破壞的碳循環

自然環境作為一個有機完整的系統如同一個機器，如果其中的某個部件出現問題，那麼這個系統就會出現問題。而現在我們面臨的主要問題就是地球碳循環被破壞，這導致大量的二氧化碳被釋放的大氣中，導致溫室效應增強，進而導致全球變暖。

地球碳循環

成為溫室氣體必須滿足一個條件，那就是分子中元素個數達到3個以上，這種類型的分子會對地面反射到大氣中的紅外線產生折射，進而重新將這些紅外線反射到地面，導致地面溫度升高。常見的溫室氣體以二氧化碳為代表，甲烷、水蒸氣和氮氧化物都是溫室氣體，而其中甲烷的溫室效應是二氧化碳的25倍，是一種更為嚴重的溫室氣體。



溫室效應本身並無害處，而事實上正是因為溫室效應的存在才導致我們的地球晝夜溫差沒那麼大；但是現在我們所說的溫室效應是指溫室氣體排放過多導致的溫室效應放大，已經打破了既有平衡，威脅我們的生態環境。

地球的固碳方式

這其中的罪魁禍首就是碳平衡被破壞，主要原因就是化石能源煤、石油和天然氣的大量使用。正常的碳循環主要分為三個環節：大氣、地表和海洋。正常的循環中地球大氣中的碳約597Gt（10的九次方），地表包括植被土壤和巖石固定的碳為2300Gt，海洋（包括淺海、海洋生態、深海）約為36153Gt。


碳循環周期

正常的碳循環有其固定周期，如地表植被的碳循環周期為1~100年，土壤為10~500年，淺海為1~10年而深海則超過了1萬年。在這個循環中並沒有化石能源的參與，但是地球上化石能源固定的碳總量為3700Gt，這幾乎是地表、大氣和淺海總固定碳量之和。化石能源一旦被燃燒產生的碳會直接進入碳循環，從而打破碳平衡。


碳循環


難以實現的場景

IPCC（政府間氣候變化專門委員會）對未來大氣中的二氧化碳的含量採用了四種場景，以對我們現今碳排放的政策作為指導。在這四個場景中，並未直接採用濃度表示法，而是採用RCP（Representative Concentration Pathways）即典型含量路徑，分別為RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0、RCP 8.5。

IPCC針對大氣中二氧化碳預測的四種場景

數值表示一定二氧化碳濃度下對地球能量平衡的影響，如RCP 2.6表示在421ppm的二氧化碳濃度下，二氧化碳對地表反射到大氣中能量吸收功率為2.6 W/㎡，更為直觀地表示二氧化碳對地球能量整體的影響。


其中RCP 2.6是我們希望能夠達到的，在這個場景下我們希望能夠將地球升溫控制在1.6攝氏度，RCP 8.5是最差的情況，這個場景下地球升溫將達到3.3攝氏度；但是顯然RCP 2.6幾乎不可能實現，因為在這個場景下我們現在的碳預算為-125Gt，這意味著我們不僅現在要完全實現碳零排放，還要採用固碳技術將大氣中多餘的碳，這顯然不太現實。



而根據巴黎協定全球升溫最高控制在2℃的場景下，也就是接近RCP 4.5，這種場景下我們的碳預算還有225Gt，如果按照全球每年10Gt的排放速度計算，留給我們的時間只有22年，顯然是困難重重。

化石能源何去何從

不過不論是哪一種場景都需要我們立即減少和停止化石能源的使用，在巴黎協定2℃場景下，目前全球要將62%的石油和88%的煤炭留在地下不能開採，不能使用，否則難以實現。



不過這顯然有點天方夜譚了，現在化石能源在全球能源結構中佔比仍高達80%，而且在未來幾十年都不會有明顯的變化。但是我們的氣候變化要求我們立即行動，但似乎我們已經晚了。

結語

化石能源與氣候治理似乎對立而又統一，這種相對廉價的能源使得能源走入千家萬戶，現在沒有任何能源能夠實現這一點。我們的社會面臨著發展與生態的問題，這個問題在短期內確實無解，或許到應該認真考慮全球治理的方式了

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