2024年,人類再次見證了前所未有的全球氣候變暖,突顯了氣候行動的緊迫性。為決策者提供關(guān)于氣候變化等復(fù)雜問題的強有力的科學(xué)建議需要深入的跨學(xué)科和跨學(xué)科理解。然而,對于個體研究人員來說,在不斷擴大和多樣化的關(guān)于氣候變化的同行評審文獻(xiàn)中導(dǎo)航是一項巨大的挑戰(zhàn)。
從甲烷排放激增、孕產(chǎn)婦健康風(fēng)險、全球供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)及關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施韌性,由Future Earth領(lǐng)銜,集結(jié)來自不同學(xué)科和地區(qū)的80多名研究人員,以涵蓋氣候科學(xué)的專家調(diào)查和文獻(xiàn)綜述為基礎(chǔ),歸納分析了2023-2024氣候變化研究十個聚焦領(lǐng)域的最新進(jìn)展。該報告現(xiàn)已上線,并全文開放獲取。這些見解有助于加深跨學(xué)科理解,為地區(qū)及全球氣候變化政策制定者提供強有力的循證建議的關(guān)鍵因素。
Future Earth 是一個由科學(xué)家、研究人員和創(chuàng)新者在2015年創(chuàng)立的全球科研政策機構(gòu),旨在推進(jìn)全球可持續(xù)發(fā)展科學(xué),并提供國際研究議程來指導(dǎo)在世界各地工作的自然和社會科學(xué)家。
甲烷是一種強效但壽命短的溫室氣體(GHG);自19世紀(jì)末以來,甲烷排放量的增加導(dǎo)致全球變暖0.5°C。為了在《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)范圍內(nèi)限制變暖并防止嚴(yán)重的氣候影響,迅速大幅削減甲烷排放至關(guān)重要。由于自然來源難以控制,大幅減少人為甲烷排放量(目前可能占全球排放量的三分之二)對于實現(xiàn)全球目標(biāo)至關(guān)重要。
有效的緩解策略必須考慮當(dāng)今甲烷的來源和匯,以及甲烷氣候反饋可能增加甲烷排放的風(fēng)險,這意味著需要在短期內(nèi)進(jìn)一步減少人為排放。
通過提高效率和部署現(xiàn)有技術(shù),大幅削減化石燃料行業(yè)和廢物管理部門的甲烷排放是最可行的,其中許多是具有成本效益的,甚至PG電子官網(wǎng)是負(fù)成本的。在這兩個部門,最近開發(fā)和迅速改進(jìn)的衛(wèi)星監(jiān)測能力可以在設(shè)施層面檢測到大量排放,以提醒對總排放量有巨大影響的相對較少的排放者采取行動的必要性。
農(nóng)業(yè)部門是最大的人為甲烷來源,其減少甲烷的技術(shù)潛力較低,但并非沒有選擇。通過一系列緩解措施,包括牲畜飼料和糞便管理、清除稻田中的秸稈和非連續(xù)性洪水、改變飲食以擺脫對牲畜的依賴以及減少食物浪費,可以實現(xiàn)大幅削減。
原位甲烷去除或氧化為二氧化碳的新興技術(shù)為減緩近期變暖提供了補充機會,但需要大力開發(fā)、擴大規(guī)模和激勵,以實現(xiàn)成本效益。雖然二氧化碳直接空氣捕獲和碳儲存技術(shù)是小規(guī)模的,但至少是可操作的(每年去除約200萬噸二氧化碳),甲烷去除勘探最近才開始。
氣溶膠是懸浮在空氣中的微小液體或固體顆粒,是全球空氣污染的主要成分,對氣候有很強的影響。氣溶膠排放和大氣負(fù)荷在全球范圍內(nèi)一直在下降(盡管不是在每個地區(qū)),特別是在過去二十年里,最近的見解表明,這正在通過不同于溫室氣體的途徑影響觀測到的氣候變化。
溫室氣體和氣溶膠排放源相似,溫室氣體減排政策與空氣污染減排政策高度交織在一起。近幾十年來,減少氣溶膠排放的努力在部分減少溫室氣體排放的同時,成功地改善了世界許多地區(qū)的空氣質(zhì)量。特別是,由于過去幾十年成功的空氣質(zhì)量政策,歐洲、北美和東亞的人為氣溶膠負(fù)荷已經(jīng)顯著下降。相反,雖然全球氣溶膠排放量已經(jīng)開始下降,但南亞的氣溶膠排放量仍在上升,南美洲部分地區(qū)的氣溶膠排放率也在上升,未來非洲排放的軌跡尤其不確定。因此,氣溶膠變化的局部影響與從南亞和東亞到南美的許多世界上人口最多的地區(qū)位于同一地點,放大了氣候風(fēng)險的變化。然而,異質(zhì)氣溶膠排放的變化也已經(jīng)并將繼續(xù)對大氣環(huán)流、氣溫和降水產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,因此不僅是目前污染地區(qū)的一個問題。
煙塵等深色氣溶膠吸收陽光,并像溫室氣體一樣使氣候變暖。直到最近,煙塵還被認(rèn)為是觀測到的全球變暖的主要原因,但最近的研究發(fā)現(xiàn),這種影響被大氣影響(所謂的快速調(diào)整)所抵消,因此強調(diào)了通過減少溫室氣體來緩解危險氣候變化的重要性。政府間氣候變化專門委員會估計,目前黑碳排放的總影響僅為0.1°C左右。然而,后來的研究強調(diào)了煙塵在推動降水變化和影響氣候現(xiàn)象方面的潛在作用,使其成為區(qū)域氣候變化的重要因素。
國際海事組織(IMO)最近的規(guī)定從2020年開始生效,大大減少了航運排放造成的硫酸鹽氣溶膠負(fù)荷,預(yù)計這將導(dǎo)致一些額外的全球變暖。許多研究已經(jīng)估計了這種影響的程度,但尚未達(dá)成共識。大多數(shù)估計值在0.1°C左右,盡管一些研究指出,到目前為止,這種影響在逐年變化中也無法區(qū)分。
極端高溫是導(dǎo)致地球部分地區(qū)不適宜居住的主要因素之一。最近的流行病學(xué)研究表明,極端高溫不僅與全因死亡率的增加有關(guān),還與心血管等特定病例的原因有關(guān)。2021年影響北美太平洋西北部和2022年影響西歐的熱浪等顯著熱浪導(dǎo)致了大量超額死亡和與高溫有關(guān)的疾病,包括中暑和嚴(yán)重頭痛。與死亡率過高相關(guān)的極端高溫事件正在更頻繁地發(fā)生,這一趨勢將隨著氣候變化而持續(xù)。
評估宜居性的一種方法是通過“人類氣候生態(tài)位”,即人們歷史上定居的氣候條件(特別是溫度條件)??脊庞涗浐蜌夂蛑亟ū砻?,自新石器時代(約6000年前)以來,人類一直集中在地球可用氣候中一個令人驚訝的狹窄子集,年平均氣溫約為13°C,年平均降水量約為1000毫米。在當(dāng)今社會,大多數(shù)人以及大多數(shù)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟產(chǎn)出仍處于相同的人類氣候環(huán)境中。我們目前面臨的人為氣候變化(特別是變暖)正在將一些地區(qū)推向可居住的氣候條件之外。最近的一項研究估計,在目前約1°C的變暖水平下,超過6億人已經(jīng)生活在人類氣候生態(tài)位之外,而這項研究中提出的預(yù)測表明,未來的每一個程度假設(shè)氣候不會導(dǎo)致大規(guī)模移民,全球變暖可能會進(jìn)一步將超過10%的人口擠出生態(tài)位(圖3)。值得注意的是,人類氣候生態(tài)位描述了大多數(shù)人類(而不是所有人類)曾經(jīng)生活并繼續(xù)生活的地方。人類氣候生態(tài)位范圍之外的條件不一定不適合居住,由于灌溉和空調(diào)等現(xiàn)代適應(yīng)技術(shù),這些條件變得更加適合居住。
極端高溫的影響不僅限于對人類健康的直接危害。高溫還會導(dǎo)致工作能力下降,尤其是戶外工作者。戶外和非正規(guī)部門工人比例較高的社區(qū),如農(nóng)場工人、建筑工人、拾荒者和街頭小販,尤其受到影響。對健康也會產(chǎn)生非直接影響,例如氣候變暖可能會放大藻類大量繁殖的風(fēng)險,增加人類接觸藍(lán)藻毒素的風(fēng)險。全球氣溫升高會增加包括瘧疾在內(nèi)的媒介傳播疾病的負(fù)擔(dān)。隨著氣溫升高,包括蚊子和蜱蟲在內(nèi)的媒介可以在更多地區(qū)和更長時間內(nèi)生存。
宜居性不僅是一個個體的生理概念,也是由周圍環(huán)境的適宜性決定的,包括食物的可用性。干旱熱浪和潮濕熱浪事件越來越多,正在影響全球農(nóng)業(yè)和糧食安全。極端熱浪干旱事件嚴(yán)重影響了玉米等主要作物的產(chǎn)量。在厄爾尼諾事件發(fā)生的生長季節(jié),南部非洲和澳大利亞等地,更頻繁和更強烈的高溫與比正常情況更干燥的條件相吻合,對作物和畜牧業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了重大影響。2023/2024年厄爾尼諾事件期間,在南部非洲的許多地區(qū)都觀察到了這一現(xiàn)象。
見解4:氣候變化正在增加孕婦、胎兒和新生兒的風(fēng)險,威脅著孕產(chǎn)婦和生殖健康
氣候模式的變化加劇了全球的健康問題,增加了與高溫有關(guān)的死亡、傳染病、呼吸道疾病等。最近,人們越來越擔(dān)心氣候變化對孕產(chǎn)婦和生殖健康的影響越來越大,該影響是應(yīng)對氣候變化現(xiàn)有性別影響的重要因素。
為了加強保護孕產(chǎn)婦和生殖健康免受氣候變化影響的努力,需要對易受氣候變化影響地區(qū)進(jìn)行更多的研究,以填補現(xiàn)有的流行病學(xué)數(shù)據(jù)空白,更好地了解放大孕產(chǎn)婦和生殖健康風(fēng)險的直接和間接途徑。在國家層面,政策制定者應(yīng)將孕產(chǎn)婦和生殖健康納入UNFCCC旗下國家資助貢獻(xiàn)目標(biāo),增加醫(yī)療機構(gòu)的低排放冷卻,或使用低技術(shù)解決方案來減少熱量(例如將孕產(chǎn)婦和新生兒建筑涂成淺色,并從頂層搬遷)。其他解決方案包括但不限于開展宣傳活動,警告孕婦避免高峰時段(例如在安得拉邦),增加城市內(nèi)飲水點的使用,在附近的空調(diào)公共空間周圍傳播信息,以及提供財政援助。為低收入家庭降低空調(diào)成本(例如,在紐約州和加利福尼亞州)同時優(yōu)先考慮低能耗制冷。將圍繞氣候變化的教育納入醫(yī)學(xué)高等教育計劃和培訓(xùn),有助于提高醫(yī)學(xué)界對氣候變化對健康影響的準(zhǔn)備。應(yīng)與社區(qū)成員(如當(dāng)?shù)仡I(lǐng)導(dǎo)人、婦女支持團體、傳統(tǒng)助產(chǎn)士和其他衛(wèi)生保健成員)合作,開展關(guān)于孕產(chǎn)婦和生殖健康高溫風(fēng)險的社區(qū)級教育活動,包括脫水的早期跡象。這有助于消除增加孕產(chǎn)婦和生殖健康風(fēng)險的有害性別規(guī)范。孕婦職業(yè)安全條例可以幫助制定最佳做法,以減少工作場所的熱應(yīng)力。至關(guān)重要的是,所實施的解決方案應(yīng)考慮性別平等和正義,以避免進(jìn)一步的歧視,并確保所有孕婦公平獲得衛(wèi)生資源。
海洋條件的變化可以通過遠(yuǎn)程連接和熱量和水分再分配等機制對全球氣候模式產(chǎn)生重大影響,對生態(tài)系統(tǒng)和人類社會構(gòu)成重大風(fēng)險。我們需要關(guān)注ENSO和AMOC,因為它們對全球氣候變化有著深遠(yuǎn)的影響,并且在調(diào)節(jié)極端天氣方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,這與太平洋十年振蕩(PDO)或區(qū)域季風(fēng)系統(tǒng)等其他現(xiàn)象不同。ENSO是一種主要發(fā)生在太平洋中部和東部的海洋大氣現(xiàn)象,影響全球天氣模式。AMOC是大西洋中的一個洋流系統(tǒng),對重新分配熱量和調(diào)節(jié)氣候至關(guān)重要。
最近的研究強調(diào)了厄爾尼諾/南方濤動等氣候現(xiàn)象對經(jīng)濟和社會的重大影響,鑒于最近的證據(jù)表明,自然氣候變異性發(fā)生了變化,全球變暖可能導(dǎo)致國家迅速變化,這一點尤其值得注意。厄爾尼諾現(xiàn)象及其遙相關(guān)現(xiàn)象已被充分理解,社會已經(jīng)經(jīng)歷了幾個世紀(jì),但仍存在巨大的潛在脆弱性。ENSO的經(jīng)濟成本遠(yuǎn)高于此前的估計,并在厄爾尼諾事件后至少持續(xù)6年,而AMOC可能比之前預(yù)測的更接近臨界放緩或崩潰。厄爾尼諾現(xiàn)象對宏觀經(jīng)濟的巨大影響表明,與AMOC放緩或其他快速氣候變化相關(guān)的潛在間接成本。解決預(yù)測氣候過程的不確定性并了解海面溫度上升的影響也很重要。這將有助于完善對未來變暖的估計,并指導(dǎo)有效的戰(zhàn)略,以保護社會免受環(huán)境變化的影響。研究結(jié)果強調(diào)了縮小氣候模型和觀測之間差距的重要性,以更好地預(yù)測和減輕未來的風(fēng)險。解決這些不確定性對于制定有效的氣候適應(yīng)戰(zhàn)略以及快速脫碳以保護社會免受潛在的大規(guī)模環(huán)境變化和風(fēng)險至關(guān)重要。
亞馬遜是一個由各種類型的相互連接的水生和陸地生態(tài)系統(tǒng)組成的異質(zhì)而復(fù)雜的系統(tǒng),經(jīng)過數(shù)千萬年的形成。通過循環(huán)大量的水,它通過蒸散促進(jìn)的冷卻效應(yīng),對地球的能量平衡產(chǎn)生了重大影響。此外,它目前儲存的碳與自1850年以來全球土地利用變化釋放的二氧化碳一樣多。
眾多與人類相關(guān)的驅(qū)動因素同時改變了整個亞馬遜系統(tǒng)的植被覆蓋。棲息地破碎化、木材和其他商品的開采、森林火災(zāi)和氣候變化引起的極端干旱使剩余森林的退化增加到約40%。亞馬遜生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)向農(nóng)田(如牧場)的轉(zhuǎn)變、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、采礦和日益城市化在砍伐了亞馬遜森林系統(tǒng)18%的森林后重塑了其景觀。這些干擾不僅減少了生物多樣性,而且協(xié)同改變了亞馬遜生態(tài)系統(tǒng)。
保持亞馬遜系統(tǒng)的多樣性和彈性不僅限于保護其生物物理完整性,還必須考慮加強其生物文化多樣性。這包括保護有助于亞馬遜恢復(fù)力的傳統(tǒng)知識、治理體系和生活方式。土著人民和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)參與決策和執(zhí)法,以及向新的社會生物經(jīng)濟轉(zhuǎn)型——一種重視和維持該地區(qū)生物多樣性同時支持當(dāng)?shù)厣嫷慕?jīng)濟模式——是維護和重建健康的現(xiàn)存森林的關(guān)鍵。改善農(nóng)村、森林和城市人口生活條件的機會,這種可持續(xù)利用的基礎(chǔ)是廣泛而多樣的,包括森林社區(qū)的傳統(tǒng)活動、生物多樣性豐富的家庭農(nóng)業(yè)以及農(nóng)村景觀中的所有利益相關(guān)者。
能源、交通網(wǎng)絡(luò)、電信、環(huán)境技術(shù)和水基礎(chǔ)設(shè)施提供了基本服務(wù)——為學(xué)校、家庭、醫(yī)院和經(jīng)濟服務(wù)提供電力、連接和維持生計——對社會的運作至關(guān)重要。如果這些關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施遭受破壞,即使是短暫的破壞,社會的功能也可能受到嚴(yán)重破壞。當(dāng)受到氣候變化危害的影響時,僅基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)資產(chǎn)就可能遭受數(shù)十億美元的損失,更不用說其更廣泛的社會經(jīng)濟影響了。由于極端天氣事件,這些漏洞正在加劇,增加了重大干擾的風(fēng)險。
從緩慢的干旱和野火到熱浪,再到超強風(fēng)暴、致命的洪水和山體滑坡,各種類型的氣候相關(guān)災(zāi)害通過與關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的相互作用影響著人們的生活和生計。關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的風(fēng)險以單一或多個危害或復(fù)合或同時發(fā)生的天氣事件的形式出現(xiàn),通過相互連接的系統(tǒng)產(chǎn)生級聯(lián)影響。能源分配和醫(yī)療保健或食品供應(yīng)和運輸?shù)汝P(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)之間的相互依賴會加劇這些風(fēng)險,導(dǎo)致多米諾骨牌效應(yīng),其中一個系統(tǒng)故障會破壞其他系統(tǒng)。影響可能分為三個階段,從設(shè)施/資產(chǎn)的單一孤立中斷開始,其中直接的局部影響會破壞物理基礎(chǔ)設(shè)施,如干旱中斷的水力發(fā)電或影響輸電系統(tǒng)的野火。在當(dāng)?shù)毓芾泶祟愔袛嘀陵P(guān)重要,因為它可以減少更廣泛的影響。在下一階段,如果存在當(dāng)?shù)毓芾聿簧坪?或基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計和運營薄弱的情況,則可能會通過特定系統(tǒng)(在部門內(nèi))發(fā)生蔓延性中斷,而不僅僅是當(dāng)?shù)貑栴}。特別是當(dāng)擴展到互聯(lián)系統(tǒng)時,對社會的多維影響需要更多時間才能完全或部分恢復(fù)。因此,要減少廣泛的基礎(chǔ)設(shè)施或主要交通網(wǎng)絡(luò)中斷,需要局部控制。
城市是世界上大多數(shù)人口的家園,是溫室氣體排放、生物多樣性喪失和生態(tài)系統(tǒng)功能退化的主要來源。它們經(jīng)常擴展到高風(fēng)險地區(qū),特別是那些有非正規(guī)住區(qū)的地區(qū),洪水等反復(fù)發(fā)生的災(zāi)害正在加劇貧困差距,需要大力減少災(zāi)害風(fēng)險。這些問題在傳統(tǒng)發(fā)展模式中往往被視為孤島,導(dǎo)致不必要的權(quán)衡和不必要的干預(yù)。
將智能解決方案和技術(shù)與各種傳統(tǒng)的社會、生態(tài)和技術(shù)系統(tǒng)(SET)相結(jié)合,有助于指定更具協(xié)同效應(yīng)的城市管理方法。決策者可以依靠信息和通信技術(shù)以及大數(shù)據(jù)分析的進(jìn)步,使用SETS開發(fā)最佳解決方案。一些城市已經(jīng)嘗試了這種方法,例如在廣州,一種系統(tǒng)化的協(xié)同決策方法在自然和人類健康方面顯示出了有希望的結(jié)果。
見解9:縮小能源轉(zhuǎn)型礦產(chǎn)全球價值鏈中的治理差距對于公正公平的能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要
向清潔能源的過渡正在推動對礦物和金屬的需求,以制造基于先進(jìn)技術(shù)的設(shè)備和機械。這些對低碳發(fā)展以及實現(xiàn)經(jīng)濟和國家安全目標(biāo)至關(guān)重要的材料被稱為能源轉(zhuǎn)型礦產(chǎn)。盡管特定礦物對特定國家的重要性可能取決于該國對供應(yīng)鏈風(fēng)險和價格沖擊的脆弱性,但能源轉(zhuǎn)型所必需的材料仍然具有普遍重要性。能源轉(zhuǎn)型礦產(chǎn)包括但不限于鈷、銅、石墨、鋰、鎳和一些用于各種應(yīng)用的稀土元素,包括電池儲能、風(fēng)力渦輪機磁體和太陽能電池板技術(shù)。
對這些礦物的需求不斷上升,促使各國采取單邊行動。礦產(chǎn)儲備,特別是全球北方國家的礦產(chǎn)儲備,雖然旨在減輕供應(yīng)風(fēng)險,但可能會加劇市場約束,推高價格,并導(dǎo)致不公平的能源轉(zhuǎn)型。幾個擁有大量礦產(chǎn)儲量的全球南方國家(如印度尼西亞、納米比亞和津巴布韋)正在實施出口限制,并要求國內(nèi)加工以獲取更多價值。作為回應(yīng),全球北方行為體已轉(zhuǎn)向世界貿(mào)易組織(WTO)等多邊機構(gòu),通過促進(jìn)市場開放來保護其利益,而不推動改革,以實現(xiàn)更公平的貿(mào)易并增加這些國家的附加值。
盡管采取了多項舉措,旨在提高整個供應(yīng)鏈在多個層面的透明度、社區(qū)參與和盡職調(diào)查(例如,國際采礦和金屬理事會、采掘業(yè)透明度倡議、負(fù)責(zé)任采礦保證倡議、歐盟企業(yè)可持續(xù)性盡職調(diào)查指令、聯(lián)合國工商企業(yè)與人權(quán)指導(dǎo)原則、聯(lián)合國土著人民權(quán)利宣言、聯(lián)合國農(nóng)民和其他農(nóng)村地區(qū)勞動者權(quán)利宣言),但有效平衡地緣政治利益、解決安全與可持續(xù)性關(guān)系的全面協(xié)調(diào)治理機制,協(xié)調(diào)貿(mào)易規(guī)則和地球邊界,并確保民間社會的參與仍然有限。在競爭加劇和控制礦產(chǎn)資源的地緣政治競賽的背景下,人以及越來越多的社區(qū)反對采礦作業(yè),迫切需要維護社會公平和環(huán)境管理的治理框架,在整個價值鏈中利用技術(shù)創(chuàng)新,并提供長期、針對具體情況和礦產(chǎn)的解決方案,而不是一刀切的方法。
成功的氣候轉(zhuǎn)型,包括針對私人化石燃料消費和地方一級氣候適應(yīng)的工具,不能通過自上而下的實施來實現(xiàn)。政策必須從規(guī)范(民主)和務(wù)實的角度反映民眾的價值觀和情感,以便通過氣候政策工具。在某些情況下,缺乏公眾支持可能會引發(fā)暴力的政治反對、社會動員和內(nèi)亂。例子包括法國的黃背心運動、2024年歐洲農(nóng)民的抗議活動以及全球弱勢群體的“無聲”抵抗。不了解抵抗運動,包括其代理人、動機、曲目和后果,可能會阻礙緊急的氣候行動。此外,對于政治家來說,在沒有公眾支持的情況下引入或倡導(dǎo)氣候政策舉措的政治成本可能相當(dāng)大。某些政黨也一直在推動和塑造公眾輿論,以反對氣候政治,從而與公眾的感知情緒保持一致。