《巴黎协定》将努力控制全球温升到2100年不超过工业化前的1.5℃确定为全球温控目标之一。继2℃目标后，1.5℃也被作为应对气候变化的全球温控目标之一。目前科学界对于1.5℃目标的研究还十分有限。已有的科学研究表明，尽管区域差异很大，将全球温升控制在1.5℃范围内地球各系统要承受的气候风险可能要低于2℃。相比于2℃目标，1.5℃目标对全球减缓行动的要求更为严苛。尽管在《巴黎协定》中各缔约方承诺了各自到2030（2025）年的减排目标，但相对于实现1.5℃目标而言仍有很大的差距。多家研究机构的模拟结果表明，如完全执行当前国家自主决定贡献（NDC)，到21世纪末全球温升范围为2.2～3.4℃。截至2025年，实现当前NDC的减排承诺后，2℃温升目标下全球仍有467 Gt CO₂（万亿t CO₂当量）的排放空间，1.5℃温升目标下全球仅剩17 Gt CO₂。到2030年，基于NDC的排放已经超过了1.5℃目标的排放量。按当前的路径来看，若想实现将全球温升控制在1.5℃的范围内，全球不仅需要立即行动并采取强有力的减排、脱碳和固碳措施，在2100年前，还必须实现负排放才有可能实现这一目标。尽管当前的科学研究仍存在很大的不确定性，但1.5℃目标已是全球努力应对气候变化的方向，也是开启未来世界低碳可持续发展的重要标志。

本文基于耦合模式比较计划第5阶段（CMIP5）的17个全球气候模式，确定了1.5℃温升（相对于1861—1880年）的发生时间，预估了全球升温1.5℃时，北半球冻土和积雪的变化，并对预估结果的不确定性进行了讨论。结果表明，全球平均地表温度在3种排放情景下（RCP2.6，RCP4.5，RCP8.5）分别于2027、2026、2023年达到1.5℃阈值。当全球升温1.5℃，北半球多年冻土南界北移1°～3.5°，冻土退化主要发生在中西伯利亚南部。多年冻土面积在全球升温1.5℃时，在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5排放情景下较1986—2005年分别减少约3.43×10⁶ km²（21.12%)、3.91×10⁶ km²（24.10%）和4.15×10⁶ km²（25.55%)；北半球超过一半以上的区域雪水当量减少，只在中西伯利亚地区略微增加；北美洲中部、欧洲西部以及俄罗斯西北部减少较显著，减少约40%以上。青藏高原多年冻土面积在RCP2.6、RCP4.5以及RCP8.5排放情景下分别减少0.15×10⁶ km²（7.28%)、0.18×10⁶ km²（8.74%）和0.17×10⁶ km²（8.25%)。青藏高原冬、春季雪水当量分别减少约14.9%和13.8%。

《巴黎协定》正式生效, 为国际社会应对气候变化提出新的机遇与挑战，也必将对中国人口、资源和环境带来重要影响。本文结合IPCC发布的可持续发展（SSP1)、中度发展（SSP2)、局部或不一致发展（SSP3)、不均衡发展（SSP4)、常规发展（SSP5）5种共享社会经济路径，以2010年中国第六次人口普查数据为基准，综合考虑人口现状和发展政策设定不同发展路径下各省人口模型的相关参数，在全球升温控制在1.5℃和2.0℃时，对比研究中国和各省分年龄、性别、教育水平的人口演变和分布特征。结果表明：(1)全球升温1.5℃时，SSP1和SSP4路径下总人口较2010年增加0.44亿人；升温2.0℃时，SSP2和SSP3路径下较2010年分别增加0.23亿和0.67亿人，SSP5路径下减少约0.12亿人。5种路径下中国人口将在2025—2035年达到峰值，人口峰值正处于全球升温1.5℃期间。(2)全球升温1.5℃时，除了东北地区和四川、安徽省外，多数省（市）人口均较2010年有所增加；升温2.0℃时，西北、西南和以东南沿海地区为主的发达省份保持较高的人口增量，其他地区人口开始呈减少趋势。(3)在全球升温1.5℃和2.0℃期间，大部分省份人口达到峰值，其中SSP3路径下广西人口最多，可达1.13亿，其他路径下广东省人口最多，达1.53亿。(4)未来中国65岁以上老龄人口比重呈现东北高、西南低的分布特征。与全球升温1.5℃相比，升温2.0℃时的老龄化趋势进一步加重，东北地区老龄化问题最严重。采用绿色和可持续发展路径，全球升温控制在2.0℃之内是中国社会经济发展的科学选择。

基于18个CMIP5模式在RCP情景下的模拟结果，综合分析了全球升温1.5～4℃阈值下亚洲地区平均温度和降水以及极端温度和降水的变化，并着重对比了1.5℃与2℃升温阈值下的异同。结果表明：相比工业化前，在全球升温1.5℃、2℃、3℃和4℃阈值下，亚洲区域平均温度将分别升高2.3℃、3.0℃、4.6℃和6.0℃，高纬度地区的响应大于中低纬地区；降水分别增加4.4%、5.8%、10.2%和13.0%，存在明显的区域差异。极热天气将增加，极冷天气将减少；极端降水量的变率将会加大。与2℃升温阈值相比：1.5℃阈值下亚洲平均温度的上升幅度将降低0.5～1.0℃以上，大部分地区的降水增幅减少5%～20%，但西亚和南亚西部的降水则偏多10%～15%；极端高温的增温幅度在亚洲地区均匀下降，而极端低温的增温幅度在亚洲中高纬地区降低显著；亚洲大部分地区极端降水的增加幅度减弱，但在西亚会增强。全球升温1.5℃和2℃时，亚洲发生非常热天气的概率相比基准期（1861—1900年）均将增加1倍以上，发生极热天气的概率普遍增加10%；发生极端强降水的概率增加10%。

《巴黎协定》引入了全球应对气候变化的1.5℃温控目标，但是没有就其实现路径做出清晰安排。实现1.5℃目标对全球减排提出更高要求，各国自主贡献目标距离该目标有较大差距，常规减排技术和政策也很难完成任务。在此背景下，国际上有关地球工程的讨论日渐升温。《巴黎协定》实际上已经包含了人工造林，碳捕获与封存/碳捕获与利用技术（CCS/CCUS)，生物质能利用加CCS（BECCS）等负排放技术，这些都是地球工程范畴的碳移除技术（CDR)，除此之外，更具争议性的太阳辐射管理（SRM）技术也引起更多关注。地球工程作为非常规技术选项，在1.5℃目标下的影响评估、技术选择、伦理学和国际治理等一系列问题的研究和探讨都十分必要。本文在分析和探讨上述问题的基础上，就中国应重视和加强地球工程研究与应对提出一些政策建议，指出要将地球工程纳入中国应对气候变化战略大框架，围绕1.5℃目标加强地球工程科学研究，并积极参与地球工程国际治理，合理发出中国声音。