“雙碳”背景下應對氣候變化挑戰

“氣候變化是當前全球高度關注的科學和政治問題，氣候變化導致了極端天氣氣候事件頻發、常發。聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告以大量證據表明，人類活動是氣候變暖的主要推手。當前，諸多因素又給國際應對氣候變化形勢帶來了眾多不確定性和新挑戰。”6月26日，在第二十四屆中國科協年會氣候變化與極端天氣高端論壇開幕式上，國家氣候中心主任巢清塵的發言引發了與會者的深思。

本次論壇持續兩天，數十位氣候變化自然科學與社會科學跨領域專家，以“氣候變化風險與應對”為主題，圍繞國際氣候變化重大科學問題、最新氣候治理動態以及“雙碳”目標展開交流研討。

新問題需要新的理論技術

“現代氣候變化科學是傳統氣象學、氣候學的發展和延拓，給人類社會帶來廣泛而深刻的影響。”國家氣候變化專家委員會名譽主任、中國工程院院士杜祥琬開宗明義地指出。

杜祥琬表示，氣候變化科學對氣象事業有著多方面的影響和要求，其中就包含了發展新的氣象科學理論。“二氧化碳溫室效應的分子物理學是現代氣候變化科學的物理學基礎。”

杜祥琬院士作《現代氣候變化科學的廣泛而深刻的影響》報告（中國氣象學會供圖）

杜祥琬表示，此外，人類活動對二氧化碳等溫室氣體濃度的影響，及其在氣候自然變化周期上的疊加影響，是氣候學必須研究的新問題和新視角。同時也要求發展新的探測與實驗手段，比如通過觀測大氣本底狀況形成氣候大數據、氣候云。

杜祥琬還表示，需要發展包括新因素、新變量、新參數在內的氣候模式。“這種氣候模式更復雜，要求盡可能精確，因此，這不僅是一個要求更高、更能體現我們綜合研究水平的工作，也是長期氣候變化預測預估能力建設的基礎。”

“我們對森林火災、強對流性天氣系統、風暴等方面的認識水平還比較低。”中國氣象科學研究院首席科學家、國家氣候變化專家委員會副主任委員翟盤茂同樣表示，需要加強氣候變化歸因研究。

翟盤茂認為，分析極端事件有沒有顯著變化和新的特征，先要建立模式框架，從其物理過程切入，對比自然因素和人類活動的影響，最后判斷人類活動如何影響極端事件，“這是氣候變化歸因產生影響的基本過程”。

翟盤茂研究員作《氣候變化與極端天氣的聯系》報告（中國氣象學會供圖）

中國工程院院士、中國氣象科學研究院博士生導師徐祥德以青藏高原氣候變化特征、影響研究為例談氣候變化應對行動。

“我們正在開展跨部門的青藏高原綜合觀測，希望建設氣候變化背景下青藏高原地區地球系統多圈層相互作用國際前沿科學研究，為加快建設氣象強國夯實觀測基礎。”他表示。

可再生能源開發為大氣科學的發展提供了新視角，清華大學教授羅勇從可再生能源氣象學研究與應用方面分享了他的思考。

他認為，發展可再生能源有助于氣象科學理論自身的發展和完善，比如城區建筑物群的輻射參數化方案需要開發新的技術方法。此外，風電場和光伏電站的氣候環境生態效應，以及城區分布式太陽能資源開發對城市熱島效應影響評估等研究方向亟待加強。

對城市建設提出更高要求

2012年“7·21”北京特大暴雨、2019年4月深圳短時強暴雨、2021年7月鄭州特大暴雨......近年來，氣候變化帶來的城市極端暴雨事件趨多增強，給人民生命和財產造成損失。

“氣候變化引起的極端天氣事件改變了我國城市排水、除澇和防洪標準。”中國工程院院士、南京水利科學研究院名譽院長張建云指出。

張建云分析我國大型城市暴雨洪澇成因時指出，自然稟賦條件是極端暴雨產生的根本原因。其次，全球變暖下強暴雨呈現增多趨強態勢，快速城鎮化、下墊面變化，以及城市地下空間的無序開發等都是城市暴雨洪澇成因。

參會者現場提問（中國氣象學會供圖）

在張建云看來，科學應對極端天氣事件，首先要認識到極端天氣事件是一種自然現象，不可避免。同時要科學規劃，降低洪澇災害風險。加強暴雨和洪澇的預報、預測和預警能力，加強城市洪澇應急預案管理，提升城市自然災害的應對能力。

海綿城市建設是一個重要舉措。張建云建議，系統化全域推進海綿城市建設，主要是通過防洪保安工程、水資源保障工程、水環境治理工程、水生態保護與修復工程，建設海綿體流域，吸納降水。

“雙碳”為氣候應對提供重要契機

應對極端天氣帶來的災害，張建云提出了諸多城市防洪的舉措，但最根本的是長遠應對，規范人類活動，加快經濟轉型發展，早日實現“雙碳”目標，減緩氣候變化并降低影響，從而降低極端暴雨的發生風險。

低碳轉型是氣候變化應對行動的重要舉措。

大力發展太陽能、風能、氫能等可再生能源已經成為全球能源革命和應對氣候變化的普遍共識。國務院印發的《氣象高質量發展綱要（2022—2035年）》中明確提到要強化氣候資源合理開發利用。

“過去很長一段時間，我國的可再生能源開發利用得以快速發展。目前，在全世界范圍內，我國風光能資源開發總量和每年新增風光能資源開發利用規模都處于世界前列。”羅勇表示。

羅勇認為，風光能資源開發屬于減排措施，是實現碳中和的重要舉措。“碳中和的核心是低碳能源轉型，低碳能源轉型的核心是構造以可再生能源和新能源為主體的新型電力系統，新型電力系統構建的核心應該是經濟性和安全性。未來，在‘雙碳’目標下，我國需要大規模開發利用風能和太陽能。”

不過，可再生能源開發究竟需要多大規模？大氣科學怎樣為實現“雙碳”目標做貢獻？面對這些問題，我們還有很長一段路要走。

羅勇說，氣候變化對風光能及其開發利用造成的影響不可小覷，要通過預報和預警方式指導風能和太陽能發電。此外，基于大數據的風電智能增效、風光儲能的最優匹配、城市分布式開發利用及其對城市的影響等，值得進一步研究。

“不斷深化的科學認識最核心的結論就是，只有通過控制溫室氣體排放，加大減排力度，才能實現《巴黎協定》的溫控目標。”巢清塵指出，在當前應對氣候變化的新形勢下，廣大氣象科技工作者要積極把握碳達峰、碳中和目標的契機，將低碳發展和氣候適應工作全面融入經濟社會發展大局，強化自然生態系統和經濟社會系統的氣候恢復力，構建適應氣候變化的區域格局，助力生態文明和美麗中國建設，以及經濟高質量發展。