当全球的温度升温超过2度，这个世界会变成什么样？全球变暖对我们有什么影响？
全球变暖对我们有什么影响？
如果升温超过2度了地球会怎样？
双碳战略会影响我国的工业发展吗？
走进“碳索之路”的现场，
听科学大咖碰撞出的思维火花！
为什么要设立升温不超过2度的目标
段玉龙：今天我们来说双碳。其实无论是碳达峰、碳中和，还是全球的碳减排，都是建立在一个科学预言的基础之上。这个预言告诉我们，如果不进行温室气体排放的控制，可能未来人类将会进入到一个极端天气频发、生活环境遭到巨大破坏的时代。但是，既然是预言，那它可能会成真，但是不是也有可能不是这样，这个问题也是很多朋友关注的。
我们请各位老师先从各自研究的角度，来说一说大家如何看待这个预言的可能性。温室气体排放一旦达到了一定的阈值，究竟会给我们的生活带来什么样的影响？
刘毅：气候变化引起了高度的关注，已经变成一个全世界共同关注的科学问题，也是政治问题。现在预言所说的未来温度上升2度也好，1.5度也好，这对于科学界来说应该是一个巨大的挑战。
目前温度的上升既有人为排放的因素，又有生态系统的原因，甚至还和周期更长的海洋有关。所有这些过程，实际上又跟人为和自然排放增加的二氧化碳有着时时刻刻不同尺度的相互作用。IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）对未来温度增加的情景做了一系列的预估，目前来讲应该是最科学的。这里面也伴随着我们人类对各个系统之间相互作用理解的加深，它的不确定度应该说在逐渐降低。
但是我个人也可以举个反例。2007年在哥本哈根召开的气候大会上，有些顶级科学家提出了增温2度阈值对应的450PPM的二氧化碳当量。当时时任科学院副院长的丁仲礼院士就坚决认为这是个谬论。现在我们看，大气二氧化碳当量已经超过了450PPM，但是现在的增温是1.2-1.3度。
所以如果按当时设计的条件，我们中国接受那样一个全球的排放空间，我们这十多年的经济发展是不可能的。所以我们中国科学家既要有高度的责任心，也要有使命感，要替中国的发展发声。
朱庆山：我不是做大气研究的，所以我不好说这个预言到底会不会成功。但是我想有一点可以确定的是，如果我们现在什么都不做，二氧化碳浓度肯定会升高的。而从原理上来说，二氧化碳升高了，就会把红外线反射回来，那么它就会使我们地球的温度升高。温度升高了以后，肯定会对全球气候有影响。但影响多大我也不知道，因为这个离我的专业比较远，所以我回答不了这个问题。
牛书丽：关于将来气候变暖，升温1.5度、2度这个预测，我觉得这已经是科学界的一个共识了，没有什么可争议的。但是最后到底会增温多少，取决于我们人类现在努力的程度。如果都像我们国家这么重视这个问题，并采取一系列的措施，那将来升温2度就不会变成现实了。
段玉龙：好，那我们就顺着这个话题往下说。各位老师刚才反复提到了两个数字，一个是要力争在本世纪末之前，较工业化水平之前的温度升高控制在2度以内。后来又说2度还有点太宽了，要不然就1.5度吧。2度和1.5度这两个数字，到底是怎么得出来的呢？
刘毅：在IPCC第一次到第六次的报告中，特别是第四五六这几次都有关于升温的模式组，用多种模式进行预测。目前来讲这种模式还是相对比较理想的，它主要还是基于已有知识的一种外推，或者说还有比较高度的非线性相互作用的一些过程没有包括在里面。
比如说我们现在温度增加了，大气和海气相互作用，海面的温度和海里不同层的温度都会有不同的响应，而不同的响应周期是不一样的。所以在碳达峰和碳中和目标的驱动下，减排是必然的。但是温度变化的幅度有多少，我个人理解里面还存在比较复杂的相互作用，包括海洋有很大的热容量，惯性很大。
目前已经有很多科学家在研究这个问题。比如说我们大气物理研究所做的地球模拟器。这种系统就想争取把人类排放到大气的温室气体，跟生态系统、跟海洋甚至跟陆地的相应过程都包括进来综合计算。比如说喀斯特地貌、甚至农田也都在吸收二氧化碳，那么不同的吸收之间有它不同的时间、空间尺度的平衡。所以我认为，目前的模式正在往接近事实的方向去，但是我们还有一定的路要走。
对这个数据比较大的贡献可能还要来自于卫星的观测。因为我本身是做卫星的，现在卫星刚刚有所突破。如果全球的卫星能够形成覆盖，特别是在海洋方面，能够给地球诊断提供一个非常好的剖面或者说是做一个CT，这就有可能是支撑预测的一个非常好的手段。我希望科学家要从多方面努力，不仅是气象学家，更多的是需要很多做地球科学研究的科学家来共同实现这个目标。
牛书丽：据我的理解，这个目标的设置是按照目前人类排放二氧化碳的速率和强度推算的。如果我们在各个方面采取措施进行减排或者增汇，到时候二氧化碳就不能像现在这样任意地往上升了。所以具体温度会上升多少，我觉得就取决于大气二氧化碳浓度到时候是多少。那大气中的二氧化碳有多少，取决于我们人类付出的努力。
朱庆山：我确实不知道为什么是1.5度、2度。但是我想作为科学研究来说，它肯定是通过一个模型去计算的。算完了以后会发现温度会升这么多，所以要控制这么多的排放，所以2度可能是为了把二氧化碳浓度固定在某个数值而设定的。
但是我很困惑这个基准是什么，因为全球每个地方的温度都在变化，我并不知道这个温度是怎么表征的，因为全世界各个地方的温度都不一样。增加1.5度、增加2度按哪个地方去算？按照北京可能是增加了5度，按照青藏高原可能是增加了0.5度。这对一个普通人来说确实不好理解。
牛书丽：我的理解是气候变暖说的是一个平均温度。比如说青藏高原，它就是地球表面增温速率的两倍。越是高纬度地区，它增温的幅度越剧烈，然后赤道中间它变暖的幅度就少一些。不同季节也是不一样的，冬天的时候气候变暖就剧烈一些，增温幅度就大点儿，夏天的时候增温幅度就比较小。
段玉龙：那接下来我们来探讨一个问题，这也是网上的一些朋友脑洞大开留下的问题。假设说我们算错了，或者说我们的能力有限，到了本世纪末的时候，升温幅度没有控制在2度之内，超过2度了，那这个世界会变成什么样？
刘毅：实际上确实是有一些猜测。前面讲的2度其实是一个国际共识。目前来讲，如果超过2度，可能好多小的岛国就没了。现在的气候模型预测有一个比较明显的趋势，那就是极端气候事件会大幅增加，会导致暴雨、局地的增温特别是极端破纪录的增温。还有一个非常重要的事件，比如刚才牛老师说青藏高原的增温两倍，那么在北极是四倍。为什么出现这种情况呢？因为在地球系统中，北极的海冰减少是二氧化碳排放的结果，现在有的理论已经发现海冰的减少具有明显的正反馈。
所谓正反馈，就是指原来有大面积的海冰，太阳照到北极的时候，大部分能量就会被反射走了。但现在海冰没了，出现了几种机制。一种是反照率机制，就是指大量的能量会直接加热海洋，导致海洋内部的环流发生非常快的变化，这是从海洋这个角度来说的。另外一种是说海冰消失了之后，北极和赤道之间大气已有的梯度就发生了变化。这就改变了大气的环流，这个观点在Nature、Science有比较多的讨论。还有更重要的一点，比如说由于海冰少了，那么西伯利亚的永久冻土就融化了，这会导致大量的甲烷排放，形成更强的正反馈。
所以现在有些理论认为，全球变化在某一个点上会打破平衡，去建立一个新的平衡。但是一旦这种现象出现，我们再治理可能就晚了。
从几千年、几万年前的小冰期-暖期来看，确实有一些事件是由于蝴蝶效应导致的。但海冰、特别是北极海冰的融化是一个非常紧迫的事件。当然也有好处，可能会形成一些航道等等。但是自然界的海冰确实在影响着地气系统的能量平衡，它有可能是个放大器。所以现在很多文章提到的北极放大效应（Arctic amplification，AA），就是指海冰有一个非常强的放大作用，它是非线性的。
所以从这个角度来看，当气温增幅超过了2度，可能在北极就是个灾难，南极、以及我们的水塔青藏高原也有类似的一系列反馈。它不是单一的，要是单一就简单了。像海洋的热容量非常大，它可能在碳中和、碳达峰之后的四五十年时间里，才能把那个作用反馈回来。
牛书丽：我们为什么现在会提出来双碳目标，并且130多个国家都已经做出承诺，原因就是大家意识到了一件事：如果让二氧化碳浓度继续升高，地球表面温度继续升高，将来达到了一定的温度极限的话，人类的生活、生产各方面都会受到影响。提出这个目标就是为了避免那种情况发生。所以我觉得无论如何，都要把温升的目标降下来。
朱庆山：我觉得人类肯定不会灭亡的。刚才刘老师说的我同意，温度上升的话，海平面肯定会上升，极端天气会增多，我们要付出更大的代价去应对极端天气。
段玉龙：那接下来，我们再来从双碳执行和落实的过程中谈一谈相关的问题。这里有一个重要的环节，就是能源方式的换道。我们过去烧化石能源，特别是中国的煤炭占到整个能源或者说整个发电量的85%。工业现在在制备的过程中，其实是有一些方式在减碳。
但是我最担心的，可能也是很多网友担心的，就是这有没有可能影响工业的发展？因为我们知道当今的文明，在很大程度上就看大家生产东西的能力，也就是工业的能力，那么双碳有没有可能拖缓我们工业发展的速度？
朱庆山：我的观点是不会。我们现在要实现双碳，最核心的是要有便宜的可再生能源的电力，可再生能源的热，原来是没有应用场景的。现在可再生能源像光伏、风电，它的成本已经大幅降低了。我前些天看一个数据，原来我们做光伏硅片的板，一个板要一百块钱，现在只需要两三块钱，成本大幅地降低了，它切得更薄了。
正因为我们国内有很大的应用场景，所以促进了光伏工业、风电工业的发展，它们的成本现在按照每年差不多10%的速度降低。有人说再过十年二十年，我们发电的成本只要五分钱，加上上网的成本就是两毛钱。如果有稳定的、绿色的、便宜的电力，那么后面的很多事都可以实现了。
现在很多的东西不是做不了，是因为它的经济性没办法跟化石能源去比。毕竟现在排放二氧化碳还没有收钱，是吧？所以到了一定的程度，当光伏跟风电的体系包括储能技术发展了以后，电力便宜了，后面的事情我觉得做起来都没有问题。
段玉龙：为了响应双碳战略，有一些企业可能要更换生产方式，要花钱买新的设备，要培训员工等等，这些都得花钱。从企业的角度来说，个体是很难推动的。您觉得这个事情在执行的过程中有多大的难度？
朱庆山：现在还要靠国家的政策、全球的政策去推动。比如说欧盟3月2号就已经通过了碳税的法案，以后往欧盟出口商品，比如钢铁这种含有碳的商品就要收碳税。当然现在他们出口的商品也是有含碳的，但是哪一天如果人家没碳，我们有碳，那我们的东西就卖不出去了。所以这个时候就倒逼着你要去做这件事，这是第一。第二就是当国家有碳税以后，你排放二氧化碳是有成本的。比如排放一吨二氧化碳300块、400块、500块，成本会非常大。
前一段时间我看到内蒙古的一家化工企业非常的忧心，他说我一年排100多万吨的二氧化碳，所以企业想要种树。后来算一算种树一年也就10万吨碳汇，所以不行。现在他们要搞化工联产。
其实企业的背后有一个无形的经济大手，也就是碳税，在推动他们去做这件事。关于企业需要换装置这个事，因为装置有个周期，可能过了十年二十年本来就要换。那是换传统的，还是换未来的，企业就可以自己选择了。
刘毅：自从双碳目标提出之后，国家有十几次系统的布局，这也是为了引导大家。首先我们的思维方式要转变。全世界就这么大，市场就这么多，一件商品价格再低也没法再推销出去了。这是为了我们自身发展的需要。
其次，我们前面讲到2度的温度增幅对于一些岛国来说命都没了。全球是个大家庭，所以我要实现双碳。
另外一点，双碳战略驱动转型的不仅是工业领域，还包括一些社会层面。比如说我们未来的城市规划、人员流动、教育、出行等方面要一起统筹安排。我觉得国家在这方面确实一直在系统地布局，尤其是跟生态结合，跟人文结合。
比如内蒙的能源多、排放多，同时其他的碳汇多的省也在考虑，所以综合来看这是一盘棋，我们有可能通过碳交易或碳税这两条途径实现平衡，让各方面的利益达到相对一致，这才能推进事业的开展。
牛书丽：我觉得两位老师说的非常全面，非常好了。其实针对双碳目标，我们国家在各个方面都已经有很系统的部署了。比如说我们给每一个省、每一个县都定一个碳排放目标，落实到一个小的范围内时，各行各业会出台一系列的政策。
段玉龙：刚才朱老师还提到了一点，就是有企业说我要不多种点儿树吧，看看是不是可以有更多的碳汇，我是不是也可以多排一些二氧化碳。我前一段时间还看到有一些说法，说想让地球在本世纪末实现碳中和，需要要种一亿棵树，也许就可以实现这个目标。在您看来我们多种树是不是可以来实现双碳目标？
牛书丽：这肯定是一个有效的途径，是一种理想的方式。但是我们做生态系统管理的有一个基本的原则，叫做因地制宜，宜林则林、宜草则草。所以有些人提出在西部的一些荒漠、裸地上植树，那是不可能的。森林的生长需要很多水分，这也是为什么我们国家的森林生态系统都分布于东部雨水多的地方，而在西部的荒漠或者沙漠根本就没有树。我们要遵从自然规律，肯定不能盲目的一刀切。
所以在增加碳汇这个方面，除了增加森林的覆盖面积这个措施之外，还有很多的措施。我们可以对现有的天然林进行保护，管理、抚育等等。我们的草地、农田，各种生态系统都有对应的管理措施来提升它们已有的固碳能力。所以不仅仅只是去考虑去植树造林。
段玉龙：您的意思是我们即便想去种树，也不见得有那么多的地方可以种，然后也不见得那么快可以把树种出来。
牛书丽：有地方，但是不一定适合。这也是现在很多地方强迫种树，最后出现了很多小老头树的原因。就是在比较干旱的地方，为了绿化硬要种树。虽然初衷都是为了改善环境，增强水土保持。但是有些地方的生态系统是不适合种树的，降雨量不够，不适宜树的生长。违背了生态学的基本规律，即便把树种在那儿也长不大，长不好，种出来就是一个像小老头一样的树。
段玉龙：关于双碳战略的落实，除了有科学技术，除了有对自然环境的改善之外，还需要各领域共同推进。最后一个问题也是网友们留下的问题。这个问题很有趣，说在巴黎协定签订之后，有某大国退群，但是后来又回来了。大家就担心万一有政府不遵守了怎么办？或者有些国家偷偷排放怎么办？
刘毅：我确实是这个事件的亲身经历者。因为我们科学院战略性科技先导专项有非常多的成果，有2000多人参加，当时也发表了2000多篇SCI文章。正好巴黎气候大会我去了，我们也组织了边会宣传，我做边会的主持，请四位嘉宾介绍中国的成果，我们也很激动达成的共识。
实际上巴黎气候大会之所以能够成功举办，有一个最大的原因。政府领导第一周开完会之后就撤了，这让科学家更自主地达成了共识。一个叫2度阈值，还有一个叫NDG（national determined goal），让各国自主来提你的贡献和你的约束。那背后也有一个资金的平衡问题，发展中国家需要从发达国家得到一定的资金和技术支持。
到了4年后的2019，我们提出全球盘点。盘点不是像我介绍二氧化碳那样单一的盘点，是对各国的经济等各方面的总体盘点。怎么确定指标呢？巴黎气候大会之后，欧洲首先就建立CO2M来监测人为排放，在2025年发射第一颗卫星，2028年就形成全球的业务监测能力了。
所以你承认也好，不承认也好，欧洲科学家带头做了这件事。去监测各国排放了多少碳，有些国家已经开始算中国各省的碳排放量。所以这个问题是回避不掉的，中国也在努力。所以从技术推动的角度来看，全球是一个大家，各国之间的透明度越来越强。
所以我觉得这种事，我们中国自身需要去发展卫星技术，发展我们的监测能力。我们也要监测对方，同时还要对那些一带一路国家中没有能力做清单盘点的国家提供服务。这也是在国际上我们强调的合作共赢。
朱庆山：我觉得网友提的这个问题其实是存在的。实际上，碳中和这件事，西方国家也是作为一个贸易壁垒或者技术壁垒提出来的。俄乌冲突以后，德国、荷兰要开始重开煤电了，原来他们说美国两周要关一座火电厂，中国一周要关一个火电厂，结果他们现在自己要开火电厂了，因为他的能源受到限制了。所以丁仲礼院士一直说我们要争取我们的发展权，这个是我们该争的，也是肯定是要争的。
更重要的是我们要对自身提出高质量发展的要求。我们原来追在别人屁股后面，怎么追都追不上，现在换了一个赛道，这个赛道是你提出来的，而且确实对我们国家的能源安全有非常大的好处。我们讲了很多马六甲海峡，就是因为一打仗以后石油运不进来了，我们国家的石油对外依存度有百分之五六十。那么未来如果我们的光伏风电发展起来，我们就可以自给自足了，一年还有自己的两亿吨石油可以开采，这样我们的能源安全问题就解决了。当然这还可以大幅提升我们国家在国际上自主做事的能力。
另外一个就是技术。现在大家都在同一个起跑线，我们就没有那么落后了。我们现在要跳过中等收入陷阱，最主要的就是要靠技术。我们的产业要进入高端，首先技术要高端。而如果沿着别人的赛道，再想领先人家是非常困难的。局部是可以的，整体是不行的。但是现在我们的光伏、风电的产业已经具有很大的优势，有很大的市场。我觉得这也是我们对自己提出的高质量发展的要求。
从这几个方面来说，我们都应该全力去做这件事，这是我的观点。
牛书丽：肯定会存在这种情况。但是我觉得一方面需要一些像巴黎协议一样的国际约定来增加约束能力，另外一方面就像刚才刘老师说的，要增加监测的透明度，让其他的国家来监督。当大家都意识到到这个问题，并且共同去解决这个问题的时候，我想这种情况不能说杜绝吧，但是肯定会慢慢会减少。
段玉龙：我也向几位老师，包括各位朋友汇报一下。其实我做科学传播的节目已经10年了，当时许多人对于全球变暖这件事还是持有一定怀疑态度的。但是随着这些年极端天气的频发，包括我们今天在探讨这个话题的时候外面那么热的天气，现在已经有越来越多的人信服，认为天气变暖的确就是人类导致的。
在这样的情况之下，我们当然需要更多的科学家，更多的科学技术来帮助我们解决温室气体排放的问题。同时我们也希望借助更多的科学技术解决当下全球变暖的趋势。当然在这个过程中，也少不了像诸位科学家的付出和努力。今天朱老师也说到了，等到碳达峰或者碳中和的时候，我们也许就退休了，但是没有关系。今天我们把种子种在这里，让更多的年轻人未来茁壮成长，让他们长成参天大树，让更多的人可以在双碳战略的这棵大树之下乘凉，享受美好的生活。
那么圆桌对谈的部分，我们就和大家分享到这里了。再次感谢三位嘉宾的精彩分享，再次把掌声送给三位老师，谢谢。
