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ID:diqiuzhishiju
作者/小贝

去年9月22日,中国在第75届联合国大会上承诺:“将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”
这里,提到了一个词汇“碳中和”,究竟什么是“碳中和”呢?顾名思义,它与减少二氧化碳排放的目标有关。而实现了这一目标,究竟有何意义呢?
为什么要减少二氧化碳排放?
在我们日常生活中,二氧化碳是一种再平常不过的气体。动物呼吸、燃烧油气都能产生二氧化碳。但它并不是一种“废气”,我们平时喝的碳酸饮料和啤酒等饮品中,也有这种气体。
呲...透心凉,心飞扬
(图:nitikornfotolia / 图虫创意)▼

它在常温常压状态下,是一种无色、无味、不可燃也不助燃的气体,密度大于空气,一般在空气中约占0.04%。可是,这种看似平凡的气体,其实是造成温室效应的主力之一。但是,平日里“风评被害”的温室效应真的于人类和地球无益吗?其实也不然。
比如植物的光合作用要以二氧化碳为原料
二氧化碳增加,光合作用也会加强
(苔藓细胞中的叶绿体,图:[email protected] Peters)▼

所谓的温室效应,是指行星的大气层因为吸收辐射能量,使得行星表面升温的效应。这种机制类似于玻璃温室,故而得名。如果温室效应过强,比如与地球相邻的金星,温室效应极为恐怖。金星大气层顶部温度约-50℃,表面温度可达420~480℃。
金星除了极为恐怖的温室效应
而且可能有广泛的火山喷发,环境极其恶劣

(欧洲航天局-金星快车,图:NASA)▼

地球的温室效应却并不像金星这样极端。大气层像覆盖玻璃的温室一样,保存了对地球生命来说相对适宜的热量,使得地球不至于像没有大气层的月球一样,被太阳照射时温度急剧升高,不受太阳照射时温度急剧下降。
适度的温室效应是地球生命的基础保障之一
所以对于幅度较大的波动,是需要注意的
(图:[email protected])▼

一些理论认为,由于温室气体的增加,使地球整体所保留的热能增加,带来全球暖化。所以,如果大气层及其产生的温室效应不复存在,地球表面平均温度会急剧降低和极端化,这里会冷得不适合人类居住。
如果人类要在火星定居
火星高空就需要有足够的温室气体,加强其温室效应
(图:NASA/Clouds AO/SEArch)▼

但是,曾经造福于人类的温室效应,在今天看来,如果任其毫无节制的扩张,也会危害人类。目前,以二氧化碳为主的温室气体导致全球变暖加剧,温室效应的负面作用开始显现了。
二氧化碳增加,最直接的影响就是增强大气温室效应
(参考:IEA)▼

如今,温室效应带来的全球变暖,造成了极地冰盖加速融化,极地动物栖息地岌岌可危,冰山融水也将淹没低海拔地区。全球变暖还会导致气候异常、极端天气增多、农业减产、土地干旱、沙漠化面积增大,从而严重影响人类生存和可持续发展。
红色区域为海平面上升6米,地球将被淹没的地区
(图:Wikipedia)▼

别让我没了家
(图:图虫创意)▼

而造成今天负面性质全球变暖的“罪魁之一”二氧化碳,主要是由人类工业化以后,大量燃烧化石燃料造成的。另外,人类大量砍伐能吸收二氧化碳的森林,也是造成大气中二氧化碳含量增加的重要原因。
不光不能固碳了,还释放出大量的二氧化碳
(图:shutterstock)▼

碳排放发展到这一步田地,到底该如何解决呢?
碳中和,一个大目标
想要“逆转乾坤”,现阶段提出的目标就是“碳中和”。那么,它是怎样一个目标呢?
提到“中和”,大部分人会联想到化学中的酸碱中和反应。而“碳中和”的“中和”,则是一个物理方面的概念,与化学中的酸碱中和稍有一些相似性。其“中和”就是正负抵消,即要让二氧化碳的排放量等于二氧化碳的吸收量,使得大气中二氧化碳总量不再增加,这就是“碳中和”。
工业时代之前的自然界碳中和
主要靠的是光合作用和呼吸作用之间的平衡
不过论产出规模还是人类的机器强大
(图:shutterstock)▼

从概念上推导,结论很明显了。要达到碳中和这个大目标,自然是要从两方面着手,一方面要减少二氧化碳的排放量,另一方面要增加二氧化碳的吸收量。只有两方面工作同步进行,才能达到碳中和目标,下一步就能逐步减少二氧化碳在大气中的总量。
如今加入了人类的排放量,而且量很大

我们身边那些点缀性的植物表示力不从心
(图:shutterstock)▼

不过,“碳中和”这一名词,从冷冰冰的概念上看,似乎是说得轻巧,只要在人为控制下,排放和吸收的二氧化碳做到相等,即可完成任务。但真实的情况,要实现这一目标的还是异常艰难,难度级别可以称得上是“史诗”。
毕竟你这排放量也是史诗级的
而且人类生活水平还要提高,这都需要消耗更多能量
(图:shutterstock)▼

所以,为了实现碳中和这个大目标,必须先完成一个小目标,那就是“碳达峰”。目前,二氧化碳排放量每年都比前一年高,而“碳达峰”则是要求在某一年达到历史峰值,此后每一年都比该年的碳排放量少,也就是从这一年开始彻底扭转碳排放量持续增长的趋势,而中国承诺力争在2030年前碳达峰。
其实世界上有很多国家已实现碳达峰
其原因各有不同
比如法国以核能为主的能源结构就减少了碳排放
但相应的,核废料处理就成了个问题
(图:wiki)▼

中国之选择承诺在这一年前实现碳达峰,是因为目前时局已经时不我待了。传统能源结构,对当今的经济发展产生了巨大的浪费,而如果长期对旧能源结构守旧不予改变的话,将会形成一系列能源固化模式,所以为了创造出更多商机和增长动力,以及为了防止温室效应继续增大,外加目前中国的新能源结构已拥有一定规模,所以定了一个恰为合适的时间点。
经济要发展,能源需求还会继续增加
但能源未必要用化石能源,可以多种新能源提点
如果新能源在生产环节的碳排放持续下降,则更佳
(图:爱照相的画家 图虫创意)▼

然而,中国只是地球村的一份子,仅靠一家提出目标、采取行动,即使实现了本家的最终目标,但如若其它国家无动于衷,那么一家的“碳中和”、“碳达峰”对于全世界的碳排放量控制显然无济于事。
何况,这个世界非常复杂和不平等
对很多人来说,关心碳排放可以说毫无意义
穷人是需要增加人均碳排放的,那就有人要减少了
(图:shutterstock)▼

所以,为了完成这项艰巨任务,世界上许多国家展开了合作。比如发达国家必须履行其承诺,即每年提供1000亿美元,帮助发展中国家减缓、适应和抵御气候变化。而中国的一系列承诺,也体现了为应对全球气候变化的担当,树立了负责任大国的形象。
其实技术转移是具有巨大的减排潜力的
发达国家的碳排放其实很多转移给了发展中国家
但并不想输出更高效的能源使用技术
(图:shutterstock)▼

怎样减少碳排放,也有一系列方法,对其浓度和分布的把握是必不可少的环节。
目前,可以通过卫星遥感和地面监测来了解二氧化碳的分布与浓度。太阳光经过空气时,空气中的二氧化碳分子对红外光有吸收作用。科学家则可以通过吸光度的强弱,反向推算出二氧化碳浓度。有了这些数据,就能绘制一张张二氧化碳分布的动态全景图。
不过,卫星遥感是比较粗略的,想要获得更精确的监测数据,还得靠分布各地的大气本底监测站进行地面观测。
然而,这一监测结果也仅能显示大气本底站附近的二氧化碳排放情况,无法做到精确到个体。
由此,国际上流行的“碳足迹”的概念就应运而生了。因为排放二氧化碳造成的全球变暖危机,威胁着每个人赖以生存的环境,所以实现“碳中和”人人有责。
“碳足迹”描述了一个人的能源意识和行为对自然界产生的影响,它的计算方法包括一套完整的复杂公式,以及一系列“补偿”计算法则。简而言之,就是使用石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源越多,“碳足迹”就越高。它给个人、事件、组织、服务或产品造成的温室气体排放做了精确的定量监测和计算,号召每个个体都能从自我做起。【完】
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