摘要:2023年和2024年,全球經歷了前所未有的升溫,突顯了氣候行動的緊迫性。要為決策者提供有關氣候變化等復雜議題的科學建議,必須具備深厚的跨學科和跨領域理解能力。然而,面對數量龐大且日益增長的氣候變化同行評審文獻,個別研究者往往難以應對。為此,我們通過在線問卷(共收集到來自45個國家的188份回應)征求專家意見,優先梳理出十項在政策層面具有高度相關性的氣候變化研究進展。這些洞見涵蓋多個領域,從甲烷和氣溶膠排放的變化,到影響公眾接受氣候政策的因素等不一而足。本次的整合與傳播工作,旨在為一份科學政策報告奠定基礎,該報告已在第29屆聯合國氣候變化大會(COP29)召開前分發給各國代表團,以為其在關鍵議題上的立場和論證提供支持,涵蓋高溫適應規劃、全面減緩戰略以及能源轉型礦產價值鏈治理的加強等內容。
Schaeffer R, Schipper E L F, Ospina D, et al. Ten new insights in climate science 2024[J]. One Earth, 2024.
洞見一:甲烷濃度上升的可能原因
近年來甲烷濃度迅速上升,成為實現氣候目標的重大挑戰。甲烷雖為短壽命溫室氣體,但對升溫貢獻已達約0.5°C,主要源于人類活動。自2006年起,其增速顯著提高,尤其是近五年。證據表明,生物源排放(如牲畜、垃圾、濕地)增加以及大氣中甲烷清除效率下降是主因。遙感與同位素技術的進步,顯著提升了甲烷源與匯的識別能力,特別是在識別分散排放和異常事件方面。數據顯示,人為源約占全球甲烷排放的63%–68%,其中化石燃料和農業是關鍵領域。農業雖減排潛力有限,但可通過優化飼料、糞便管理和稻田灌溉等方式進行干預。
圖1. 各來源的年度甲烷排放量(2010–2019年平均) 基于自上而下整合方法(左上)和自下而上整合方法(右上)的估算。中括號表示不確定性范圍。數據改編自 Saunois 等人。圖下方展示了1983–2024年間全球大氣中甲烷濃度的變化趨勢。陰影區域表示用于排放源歸因的十年時間段。
盡管甲烷排放預算仍存不確定性,但當前監測和技術能力足以支撐有效行動。若不大幅削減甲烷排放,全球將難以實現《巴黎協定》1.5°C控溫目標。目前僅13%的甲烷排放受政策覆蓋,行動力度明顯不足?!度蚣淄槌兄Z》為加強治理提供契機,需通過將甲烷納入國家自主貢獻(NDCs)、出臺有法律約束力的法規、強化排放報告機制等舉措予以落實。美國與歐盟的監測項目為典范,而新興的甲烷去除技術則可作為短期補充手段。在氣候反饋加劇自然排放風險的背景下,亟需采取全面、快速且協調的減排行動。
洞見二:氣溶膠排放下降的氣候影響
氣溶膠是空氣污染的重要組成部分,也是氣候系統中的關鍵調節因子。過去二十年,全球氣溶膠排放總體呈下降趨勢,特別是在歐洲、北美和東亞,得益于污染控制政策。這些顆粒不僅對人類健康構成威脅,也通過反射太陽輻射和影響云降水系統,在工業時代中起到了部分抵消溫室氣體升溫效應的作用。然而,隨著排放減少,這一“降溫屏障”正在減弱。研究顯示,2000至2019年間,氣溶膠導致的負輻射強迫減少了0.1–0.3 W/m2,約占同期CO?輻射強迫增幅的15%–50%,并可能解釋了近年來全球變暖速率的上升。氣溶膠影響具有顯著的空間異質性,其排放地點決定了溫度、降水變化及社會影響的強度和范圍。
圖2. 氣溶膠、相關排放源及遠程效應的最新變化 氣溶膠總量的最新變化(2014–2023與2004–2013年期間平均的差異),以MODIS Terra與Aqua的氣溶膠光學厚度(AOD)觀測量化。
此外,氣溶膠的變化不僅帶來本地效應,還通過大氣環流影響遙遠地區的氣候模式。例如,黑碳等吸熱性氣溶膠雖對全球升溫貢獻較?。s0.1°C),卻顯著改變降水分布。2020年起國際海事組織實施船用燃料限硫規定,導致硫酸鹽氣溶膠排放大幅減少,也可能對2023年高溫事件有所貢獻。雖然氣溶膠減排對健康與可再生能源利用具有積極意義,但其氣候副作用仍存在重大不確定性,特別是氣溶膠–云–降水之間復雜交互作用尚未被充分理解。目前政策制定仍缺乏對不同類型氣溶膠氣候效應的區分,區域模型也需更準確地捕捉其在全球變暖和水文循環中的作用。
洞見三:極端高溫導致人類居住性下降
極端高溫已成為全球多地適居性下降的主要驅動因素之一,不僅頻率和強度日益上升,還正逼近乃至突破人體熱適應極限。熱浪不僅與死亡率升高和心血管等疾病風險增加密切相關,也對勞動能力、心理健康、生育安全等構成廣泛威脅。尤其在“濕熱”環境中,高溫伴隨高濕度將抑制人體通過蒸發冷卻的能力,造成更高風險。研究表明,健康年輕人靜息狀態下的濕球溫度極限僅為約31°C,高齡、嬰幼兒和慢性病患者的承受能力更低。2024年全球多地已出現致命熱浪事件,包括印度、朝覲地區及撒哈拉以南非洲。部分低緯度貧困地區已出現超越調溫極限的濕熱事件,基礎設施薄弱使其更難應對。即便在有空調的城市,弱勢群體仍可能暴露于風險之中,顯示熱適應能力存在高度不平等。
圖3. 在不同全球變暖水平下,人口對持續高溫的暴露增加 全球變暖對人口暴露于高溫的比例所產生的影響。
熱浪影響還擴展至糧食安全與生態系統穩定。全球變暖正在將人類逐步推離傳統“氣候生態位”——即13°C左右的年均溫區和約1000毫米年降水區——每升高1°C將有數億人面臨失適居風險。熱浪疊加干旱進一步加劇農業產出下降、牲畜死亡和病媒擴散,在南部非洲、南亞等地尤為突出。然而,當前大多數適應計劃仍依據歷史氣候設定,忽視了未來情景。研究指出,應結合氣候模型預測更精準地部署適應措施,例如提高空調可及性、擴大城市綠地、優化熱浪預警系統等,以應對即將到來的濕熱浪高發時代。盡管不同群體存在一定的生理適應差異,但廣泛普及適應性資源、優先保護高風險人群,將是確保全球人類可持續生存的關鍵。
洞見四:氣候變化影響母嬰與生殖健康
氣候變化正對母嬰與生殖健康(MRH)構成日益嚴峻的威脅,特別是在高溫和洪澇等極端天氣事件日益頻發的背景下。研究表明,孕婦暴露于持續熱應激與災害性天氣下,流產、早產、高血壓性并發癥和嚴重孕產婦疾病的風險顯著上升。在社會經濟弱勢群體中,風險進一步加劇,尤其是基礎設施不足、職業熱暴露普遍、健康服務獲取受限的地區。高溫還可能通過影響胎盤功能、子宮收縮、脫水、炎癥與基因調控機制等多重生理通路,危及胎兒發育。此外,極端氣候事件還可能造成認知發育異常與代際健康影響。洪水則與妊娠喪失密切相關,影響尤以南亞等依賴地表水的低收入地區最為嚴重。
圖4. 氣候變化對母嬰與生殖健康(MRH)的直接與間接影響路徑
間接風險亦不容忽視。氣候變化削弱健康系統、減少營養與水資源獲取,延緩產后恢復,增加產檢缺失、母嬰聯結中斷與疫病暴露。流動人口中孕婦尤為脆弱,暴露于營養不良、不潔環境與性別暴力等多重威脅。在全球范圍內,種族、收入和教育不平等進一步放大這些影響。目前僅少數國家在NDC中提及MRH,應急之策亟需加強,包括將MRH納入國家氣候規劃,提升公眾與醫護系統應對能力,推廣低碳降溫設施、社區宣傳、財政補貼、熱暴露警示與勞動保護等性別敏感型干預措施。此外,熱暴露之外的風險因素如空氣污染和野火也需納入政策考量,確保全面提升母嬰健康系統的氣候韌性。
洞見五:全球海洋變暖的影響
隨著全球海洋升溫加劇,厄爾尼諾–南方濤動(ENSO)的強度和頻率上升,導致嚴重氣候異常和經濟沖擊。2023年以來的海表溫度刷新多個記錄,即使厄爾尼諾減弱,2024年初海溫仍比歷史均值高0.5°C。最新研究顯示,ENSO引發的氣溫與降水波動造成的全球經濟損失遠超以往估計,1982–83年和1997–98年兩次事件分別導致4.1萬億與5.7萬億美元損失;2015–2016年事件也造成3.9萬億美元損失。這些沖擊具有長期性,反映全球經濟對自然氣候變率的高度脆弱。未來在高排放情景下,ENSO相關損失或達84萬億美元,突顯其在全球氣候治理中的重要性。相比之下,拉尼娜對GDP的正向影響微弱,社會適應能力仍顯不足。模型預測顯示,即使在減排路徑下,ENSO強度仍可能增強,表明減排本身不足以緩解相關風險。
圖5. 空前的海表溫度(SST)、厄爾尼諾造成的經濟損失,以及AMOC潛在減弱
AMOC(大西洋經向翻轉環流)是全球熱鹽輸送與氣候系統穩定的核心機制,其減弱或崩潰將帶來深遠影響。最新研究顯示,盡管觀測記錄僅約20年,但重建數據和模型已出現“臨界減緩”信號,提示其接近崩潰門檻。一旦跨越臨界點,可能引發北大西洋變冷、歐洲嚴寒增加、撒哈拉綠化中斷、亞馬遜降水減少、風暴路徑變化、區域海平面急升等連鎖反應。盡管IPCC第六次評估報告認為本世紀崩潰概率較低,最新研究警示現有模型可能低估其響應速率與臨界性。AMOC演變高度依賴模型準確性,但目前對SST變化、遙相關機制和非線性響應模擬偏差較大,預測結果不一。CMIP6等模型在ENSO和AMOC模擬差異顯著,增加政策不確定性。因此,亟需擴大全球觀測體系、優化模型性能,并將海洋系統不確定性納入風險治理,推動以快速脫碳為基礎的全球適應戰略。
洞見六:保護多樣性以增強亞馬遜的氣候韌性
亞馬遜森林系統擁有地球約10%的陸地生物多樣性和400多個原住民族群,是調節地球氣候與能量平衡的關鍵生態區,其蒸散冷卻效應與碳儲量對全球至關重要。但森林砍伐、干旱、火災、資源開采與城市化等人類活動,已使40%的森林退化,18%被完全砍伐,部分區域甚至由碳匯轉為碳源。近年頻繁的洪水與干旱削弱了生態服務和生產力,增加人類遷徙與社會脆弱性。研究警示,若多重擾動形成正反饋機制,亞馬遜將面臨“系統性崩潰”,其中區域氣候臨界值(溫度、降雨、旱季長度等)分布不均。尤其是溫度極限正將森林推向光合作用效率和生理極限邊緣。在此背景下,“功能多樣性”——不同物種所承擔功能的多樣性——成為維持森林生產力、防止系統退化的關鍵。
圖6. 亞馬遜的生物與文化多樣性增強其對氣候變化的韌性
亞馬遜韌性不僅源于生態多樣性,也深植于原住民和地方社區的知識、治理與生活方式中,構成“生物文化多樣性”。這不僅關乎物種保護,更關乎系統復原力。原住民通過營造富營養土壤、食物森林等方式提升生態穩定性,其法律參與權與決策權對于維護森林健康至關重要?!吧鐣C生物經濟”模式正成為恢復退化森林與支持本地生計的有效路徑。在欣古河流域等“社會–生態希望點”,原住民知識與科學合作成功推動了對盜伐、偷獵的應對,保護了生計與文化。這類區域展現了融合本地治理與生態保護的可行典范。盡管本地努力重要,但若無全球層面的減排行動與協同合作,極端氣候對亞馬遜系統的復合沖擊仍將加劇。
洞見七:關鍵基礎設施面臨多重氣候壓力
能源、電力、交通、通信和供水等關鍵基礎設施支撐著現代社會的基本服務,但在日益加劇的氣候變化背景下,其脆弱性不斷上升。氣候災害以干旱、洪水、高溫、風暴等多種形式沖擊這些系統,可能引發從局部故障到跨系統“多米諾式”崩潰的級聯效應。以能源系統為例,其對水資源、輸電設施及其他服務高度依賴,極易因單點失效而導致全系統功能癱瘓?,F實中,颶風瑪麗亞導致波多黎各80%的電力癱瘓,影響持續數月;東亞年均電力損失已達千億美元級別?;痣姀S亦面臨水冷能力下降風險,到2030年預計損失將達21億千瓦時。上述危機突顯,復合性氣候沖擊與基礎設施間的高依賴關系,已構成不可忽視的系統性安全風險。
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應對關鍵基礎設施風險需從本地到系統層面采取綜合策略。本地層面,可推廣微電網等去中心化能源系統,在極端氣候下保障緊急供電與通信;系統層面,通過智能電網與AI預測提升網絡恢復與運行效率;結構性強化如“電網硬化”可顯著減少自然災害影響。此外,城市綠地、自然基礎解決方案能緩解城市熱島與暴雨壓力,提升生態與社會雙重韌性。然而,僅靠技術不足以應對復雜交互風險,亟需系統性治理框架,將社會不平等、城市規劃、融資機制納入考慮。尤其是邊緣群體所在地區,需加強政策保障與金融支持。私營與公營部門的協作亦不可或缺,不同主體應聯合制定跨系統、跨部門的脫碳與適應性建設路徑,以實現基礎設施應對未來極端氣候的全面轉型。
洞見八:城市中的氣候韌性發展
城市是人口集聚、排放密集和生態壓力集中的前沿地帶,面臨氣候變化帶來的多重挑戰。傳統分割式治理模式難以有效應對復雜風險,易造成資源浪費與適應不公。SETS框架主張將社會、生態與技術因素整合,協同制定城市氣候韌性策略,兼顧發展、減緩與適應目標。不同發展階段的城市面臨的挑戰各異:快速擴張城市常見非正規住區災害風險與基礎設施缺失,老齡化城市則缺乏恢復力。此外,綠地規劃若未平衡社會公正,易誘發“綠色紳士化”等次生風險。研究表明,目前全球大多數城市氣候行動仍以能效和綠化為主,缺乏系統整合,反映出整合性框架的緊迫性。
圖7. 應對城市高溫的SETS方法
以城市熱浪為例,單一的技術解決方案如空調雖能緩解高溫,但存在高能耗、不公平和次生熱島效應等問題。SETS框架強調多元融合:生態手段如綠地和水體緩解局地溫度,社會手段提升公眾認知與行為改變,技術手段引入智能冷卻與綠色建筑,三者協同方能實現公平與高效。智能技術(如物聯網、AI)正在成為SETS策略的助推器,提升跨系統協同與預警能力。如廣州的協同治理試點,展示了自然系統與人類健康在同一治理架構下的潛力。特別是在低中收入國家,SETS方法能幫助城市更有韌性地應對非正規性、高風險擴張和資源不足問題,推動從“被動防御”向“系統轉型”的真正躍遷。
洞見九:治理能源轉型礦產價值鏈的缺口
為支撐清潔能源轉型,全球對能源轉型礦產(ETMs)如鋰、鈷、銅、稀土等關鍵礦物的需求迅速增長。預計到2050年,部分礦產的年需求將超過全球儲量比例,擠壓資源極限并加劇環境壓力,如礦業廢棄物、水資源緊張、生物多樣性喪失與土地退化。此外,ETM價值鏈呈“全球采掘–區域加工–北方消費”模式,資源豐富的全球南方國家(如智利、剛果(金)、印度尼西亞)面臨生態破壞與社會沖突的集中風險。采礦活動約69%位于原住民或農民土地上,但運營控制權大多掌握在全球北方公司手中,凸顯收益分配不公。當前政策多聚焦供應安全,缺乏對環境治理、公平收益分配和社區參與的系統性安排,易加劇全球資源競賽與地緣政治緊張。
圖8. 應對ETM價值鏈挑戰以實現公正與公平的能源轉型
要實現全球脫碳目標與社會公平,ETM價值鏈治理必須轉向“以人為本”的協作路徑,貫穿采掘、加工、應用至回收各階段。這包括提高勞工保障、環境保護、社區協商、透明度及ESG(環境、社會與治理)規范。強化回收利用、延長產品壽命、推廣替代材料與技術轉讓,是減輕資源依賴與促進循環經濟的關鍵路徑。面對“礦產民族主義”、出口限制和友岸外包等趨勢,全球需協調貿易規則與可持續邊界,推動由聯合國主導的治理倡議。盡管已有多項自愿機制和行業準則,如《負責任采礦保障倡議》《聯合國工商與人權指導原則》等,但仍缺乏一套覆蓋全鏈條、平衡南北利益、應對生態–社會–地緣風險的綜合治理體系。全球亟需推動公平、透明且具韌性的ETM治理機制,確保能源轉型不以犧牲弱勢群體與生態系統為代價。
洞見十:氣候政策的抵制與接受
成功推動氣候政策,尤其是涉及私人能源消費與地方適應措施的政策,必須建立在公眾廣泛接受的基礎之上。從法國“黃背心”運動到全球南方弱勢群體的“沉默抵抗”,都表明若忽視公眾情感和公平訴求,政策將遭遇阻力甚至反彈。研究表明,公眾對氣候政策的接受與否受信任、文化認同、社會規范、經濟條件等多重因素影響,而“公平性”是最關鍵的決定因素。這不僅包括成本和效益的分配是否公平,也涉及決策過程是否透明、包容。在能源轉型等敏感領域,公眾尤其關注政策是否能兼顧社會保障、就業安全與社區參與權。收入回流機制(如將碳稅收益用于減貧或社會投資)被證明可顯著提高政策接受度。同時,公眾對公平的理解多元化,涵蓋對污染責任的追溯、弱勢群體保護和生活自由保障等層面。
圖9. 導致氣候政策接受或抵制的交互因素
要實現真正可持續且具社會合法性的氣候轉型,僅靠技術方案和頂層設計遠遠不夠。應通過包容性治理與地方參與機制,如氣候公民大會,推動民主化、適地性的政策協商。歷史上,缺乏社會保障、生活成本上升、政治代表性不足等因素已使許多群體對新改革產生結構性不信任,女性群體在能源決策中的代表性缺失亦使其抵抗被忽視。此外,相比減緩,適應政策中的利益沖突和抵抗更常被遮蔽,需引起更多關注。不同國家與群體的抵抗行為常具有文化和歷史根源,不應簡單視為“反氣候”行為。相反,這些抵抗可能揭示了被忽視的社會需求與系統漏洞。理解并回應這些訴求,有助于制定更公平、有力的政策,推動廣泛而深層的氣候行動轉型。
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