全球气候变化问题分析报告专家顾问：浙江大学地球科学学院教授曹龙自工业革命以来，大气中温室气体浓度持续上升，减缓全球变暖需要大幅度、迅速和持续地减少二氧化碳等温室气体的排放。此外，相对于二氧化碳持续排放情景，太阳辐射干预产生的降温作用有可能间接增加陆地和海洋碳汇，从而减少大气二氧化碳浓度。曹龙表示，作为大幅度减排的可能辅助措施，二氧化碳移除和太阳辐射干预都不能替代温室气体减排。
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全球气候变化问题分析报告
专家顾问：浙江大学地球科学学院教授 曹龙
自工业革命以来，大气中温室气体浓度持续上升，减缓全球变暖需要大幅度、迅速和持续地减少二氧化碳等温室气体的排放。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告（AR6）指出，将人类活动造成的全球升温控制在一个特定的水平需要限制累积的二氧化碳排放，即至少实现净零二氧化碳排放，同时大力减少其他温室气体排放。
除了减少温室气体排放，还有哪些方法可以减缓全球变暖？据曹龙介绍，IPCC还评估了其他两种方法：一种是二氧化碳移除，即通过人为的方式增加海洋或陆地碳汇，或直接从大气中捕捉二氧化碳并封存；另一种是太阳辐射干预，即通过人为的方法减少到达地-气系统的太阳辐射，或增加逃逸到太空的长波辐射。
IPCC气候变化情景预测中的控温1.5℃或2℃的低排放情景，将在很大程度上依赖于二氧化碳移除方法。控温1.5℃和2℃的低排放情景需要在本世纪中叶以后实现净负二氧化碳排放。
大气二氧化碳的变化取决于人为二氧化碳排放率、二氧化碳移除率，以及陆地与海洋对二氧化碳的吸收率。二氧化碳移除率和人为二氧化碳排放率之间的差值为净二氧化碳排放率。当海洋和陆地对二氧化碳的吸收率超过净二氧化碳排放率，大气二氧化碳浓度开始下降。如果二氧化碳移除率超过二氧化碳排放率，将产生净负二氧化碳排放，进而降低大气二氧化碳浓度，扭转海表酸化的趋势。
AR6对不同二氧化碳移除方法，包括植树造林、生物碳等从碳移除潜力、地球系统反馈等方面进行评估后指出，二氧化碳移除方法会对生物化学循环和气候产生深远影响。这些影响可能会减弱或加强二氧化碳移除去除大气二氧化碳和降温的潜力，影响水资源、食物生产和生物多样性。
从地球气候系统响应的角度来看，通过二氧化碳移除从大气中去除的二氧化碳，抵消部分被陆地和海洋释放的二氧化碳。
多模式模拟结果显示，从大气中一次性移除1000亿吨二氧化碳的100年后，移除的二氧化碳中约49%和29%被陆地和海洋释放的二氧化碳所抵消，仅有23%“真正”从大气中被移除。其原因是，大气二氧化碳的浓度下降以后，陆地和海洋有可能由碳汇变成碳源，从而抵消部分从大气中移除的二氧化碳。
如果净负二氧化碳排放实现并且持续，二氧化碳增加引起的全球温度升高趋势将会逐渐扭转，但是其他的气候变化将会持续几十年，甚至上千年。二氧化碳移除多模式比较计划模拟结果表明，大气二氧化碳浓度下降后，地表温度和北极海冰的变化趋势逐渐扭转，全球平均降水将会先短暂上升再下降；在净负二氧化碳排放达到后的至少几个世纪内，全球海平面升高仍将持续。从中可以看出，气候系统对二氧化碳移除的响应有明显的滞后性。
太阳辐射干预对气候系统影响有很大不确定性
太阳辐射干预通过改变地球气候系统的辐射平衡给地球降温。太阳辐射干预的方法包括平流层注入气溶胶、海洋上空积云亮化、高层卷云变薄等。AR6评估，太阳辐射干预有潜力作为大幅度减排的补充措施。
由于云-气溶胶-辐射过程的相互作用和微物理过程不确定性大，太阳辐射干预的冷却潜力和气候效应有很大不确定性。太阳辐射干预可以在全球和区域尺度上抵消一部分温室气体增加引起的气候变化，比如降低全球温度、稳定洋流、减少飓风发生频率、减缓极端高温、抑制海冰融化、稳定区域降水变化等，但太阳辐射干预无法在全球和区域尺度上完全抵消温室气体增加引起的气候变化。
“有可能通过适当的太阳辐射干预方法设计，同时实现多个气候变化目标。”曹龙说。例如，在不同纬度的平流层注入硫酸盐气溶胶，有可能同时将全球平均温度、南北半球温度梯度、赤道-极地温度梯度这几个温度目标控制在当前气候水平。如果将平流层气溶胶注入（短波）和减少高层卷云（长波）的太阳辐射干预方法结合起来，有可能同时稳定全球温度和降水变化。需要注意的是，太阳辐射干预实施后再突然终止，会造成快速的气候变化。
模拟结果显示：如果太阳辐射干预突然停止，温度会突然上升。但如果在减排和二氧化碳移除的情景下，太阳辐射干预的实施强度逐渐减小至零，将显著降低由于太阳辐射干预突然终止而产生的快速气候变化风险。
此外，相对于二氧化碳持续排放情景，太阳辐射干预产生的降温作用有可能间接增加陆地和海洋碳汇，从而减少大气二氧化碳浓度。
曹龙表示，作为大幅度减排的可能辅助措施，二氧化碳移除和太阳辐射干预都不能替代温室气体减排。目前，没有任何一种二氧化碳移除和太阳辐射干预方法被证明可以在大范围内实施，以有效减缓全球变暖，而且不同的二氧化碳移除和太阳辐射干预方法都有不同的副作用，大幅度、快速、持续地减少温室气体排放仍然是减缓全球变暖最安全的措施。
