可以分析溫室效應和政策的成本與效益的兩個基本功能。變暖損害函數描述了氣候變化的社會成本。這個函數將所有損失合併,如改變作物產量的影響,土地失去了海洋等。減排成本函數描述了防止或減緩溫室效應的經濟成本,將包括從化石到非化石燃料,不同物質的替代氯氟烴,提高沿海結構的成本,等等。
如圖1所示,橫軸代表溫室氣體下降的百分比,縱軸為實際貨幣值。首先,它有一個零的最小控制點:第一個單位的溫室氣體減少幾乎是免費的。這是在零市場價格溫室氣體排放的結果。其次,成本函數隨治理水平提高而增加。第三,基於缺乏效率的設定,實際社會總是比減排成本函數做的差。若任由市場自發運行,從而溫室氣體不減少,那麼對社會的損害為Z點的高度值。當社會投入資源以降低溫室氣體時,邊際成本是遞增的;但溫室效應的邊際損害將隨著溫室氣體存量的減少而逐步降低,這可視為減排的邊際收益。E點為MR=MC的均衡點。此時,社會總成本是區域B的面積,社會總收益是區域B+C的面積,從而減排將帶來區域C面積的社會淨收益。上述分析思路就是氣候變化經濟學文獻中經常提及的成本-收益分析法的原理。
基於這個模型諾德豪斯面對的困難一方面是,需要了解生態系統運行方面的大量知識,並對如何取捨以放入模型系統中做出判斷。比如圖1中溫室效應的邊際損害曲線,在理論上假設它為向右下方傾斜是容易的,但具體的下降路徑是怎樣的,邊際損害的具體數值是多少,估算起來會很困難。另一方面,對動態一般均衡系統的跨期優化方程做數值模擬,當時無論是在編程上、算法上還是在硬體設備上,都存在著許多困難。
需要注意的變量設計:(1)我們將每個溫室氣體轉化為其CO2等價的貢獻值,得出一個測量總變暖潛力的估計值。(2)因為海洋的熱慣性,增加的輻射輸入會緩慢地對氣候產生影響,滯後延遲的範圍從6到95年。
應對氣候變暖
1、減緩和預防溫室效應:大多數的政策討論,集中在降低能耗或轉向非化石燃料,以減少溫室氣體的排放和濃度。
2、抵消氣候變化的影響:抵消變暖的氣候工程有向平流層注射粒子和向海洋中投放微量鐵。這些提議只開始,但一些成本效益的已經得到確認。
3、適應氣候變暖:通過人們的自動反應,市場的適應和政府政策的調整。勞動力和資本將遷移到更有效率地區,定居點將逐漸向高地撤退。
減排成本
研究了三種不同的政策措施(即GO2減排、減少CFC和植樹造林),並計算出整體減少溫室氣體的邊際成本。在低水平下,我們採用了確定成本和中間折現率來估計溫室效應的邊際損害;在高水平下,沒有折現的情況減排1/3的溫室氣體將損失2%的全球總產值。同時,我們發現大約10%的溫室氣體減排可以以極低的成本做到,高於這一水平,減排的邊際成本將大幅上升。