大西洋经向翻转环流(AMOC)作为全球气候系统的关键组成部分,是一个具有多稳态特征的气候临界要素,其变化深刻影响着全球热量和水汽的再分配。由于直接观测记录很短,目前对20世纪中叶以来AMOC变化趋势的认识存在显著分歧:基于统计关联建立的AMOC“指纹”序列指示AMOC显著减弱,而基于环流强度变化产生的影响以及基于物理原理推导的AMOC大多显示无显著变化趋势。这种差异凸显了不同重建方法的内在局限以及自然变率可能的掩盖效应。文中系统梳理了早期预警信号和模式模拟等多维度证据,指出尽管多模式集合结果表明AMOC将在21世纪持续减弱(高信度),但其减弱幅度仍存在较大不确定性。同时,不同模式对AMOC临界点的模拟结果差异显著,尽管部分模式在理论上证实了临界点存在的可能性,但在现实气候中发生的具体时间仍极难确定。此外,气候系统内部存在的负反馈机制亦可能在一定程度上稳定AMOC。综合来看,AMOC未来最可能的演变路径是在持续减弱的总体趋势下,叠加一个目前难以量化但不可忽视的突变风险。为突破当前认知瓶颈,如早期预警信号的“假阳性”风险、气候模式模拟现代过程的偏差,以及冰盖融化等关键过程缺失带来的预估偏差,未来研究亟需在以下方面持续努力:扩展直接观测阵列、改进气候模式(特别是通过耦合冰盖动力学以更真实地反映淡水强迫)、开展先验分析和“古今类比”研究、探索机器学习等新方法以优化重建与预警,以及深化气候系统级联研究等。这些工作将为降低AMOC未来演变预估的不确定性、支撑气候风险评估提供关键科学依据。
近年来,祁连山地区强降水事件频发,导致严重的人员伤亡与财产损失,但其频发的物理机制尚不明确。基于1961—2023年祁连山地区站点降水观测资料和NCEP/NCAR再分析数据,文中研究了祁连山地区夏季强降水的年代际变化特征及其成因。结果表明:近63年夏季祁连山共出现555个强降水日,主要分布于祁连山东南侧的外流河谷流域,强降水日数与强降水量均在1992年发生突变后显著增加,普查强降水日天气图发现同高原低涡相关的强降水日也明显增多。祁连山强降水日期间,欧亚大陆对流层大气呈现异常波列模态,类似丝绸之路波列(SRP)特征,其中祁连山附近异常气旋东侧的偏南风增强了向青藏高原东北部输送的暖湿气流,有利于高原低涡生成发展及强降水过程的发生。1992年后,SRP指数由负位相转为正位相,出现年代际调整,导致向青藏高原东北部输送的经向水汽通量显著增加,这一变化共同促进了高原低涡活动增多,进而成为驱动祁连山夏季强降水年代际增加的主要机制。
自愿碳市场通过市场化机制激励社会组织和个人采取减排行动,是实现《巴黎协定》温升控制目标的重要政策工具。当前自愿碳市场面临环境完整性及可持续发展效益等方面的挑战,影响其发展质量,尤其是减排有效性,为此,利益相关方提出了一系列的解决方案建议。本文系统梳理了全球自愿碳市场发展面临的关键问题,对比分析了解决这些问题的主要可能措施建议及其优缺点。结合我国自愿碳市场的发展现状,提出了建设我国高质量自愿碳市场的建议。
煤矿甲烷是中国最大的甲烷排放源,随着中国新一轮国家自主贡献中承诺加强对包括甲烷在内的全温室气体管控,煤矿甲烷减排是协同推进气候治理、能源安全与经济转型的关键举措。当前,中国已构建起涵盖财政补贴、税收优惠及碳市场机制的多层次激励政策框架,推动抽采利用量稳步增长,但仍面临低浓度瓦斯利用经济性差、补贴政策精准性不足、监测报告与核查(MRV)体系缺失以及部门协同治理机制不清等核心挑战。为此,文中系统梳理了美国、澳大利亚及欧洲相关国家的政策实践,总结出以立法强制为基石、以精准激励为核心、以财政资金为催化剂、以市场机制驱动长效减排、因地制宜设计政策组合等启示。基于此,提出应构建以“精准激励、体系支撑、市场驱动、协同治理”为支柱的综合性政策优化方案,具体包括推行浓度梯度补贴与差别化电价、设立支持技术创新的专项资金、完善碳市场机制并探索地方碳普惠、建立统一监测与跨部门协同机制等建议,旨在为中国煤矿甲烷减排从“资源利用导向”迈向“精准控排导向”提供系统的政策参考。
畜牧业是实现中国粮食安全与“双碳”目标的关键领域,其甲烷(CH4)排放控制对畜产品自给率、膳食结构优化及应对气候变化具有深远影响。文中系统分析了全球CH4排放前十的国家和地区(附件一6个国家和地区,非附件一4个国家)畜牧业CH4排放现状、减排技术及在CH4减排技术上的差距与需求。1990年至最新汇报年份,全球主要排放国的畜牧业CH4增长主要由非附件一缔约方(如中国、巴西)驱动,这与膳食结构转型和养殖规模扩张密切相关,而附件一缔约方(如美国、欧盟)已进入平台期或呈下降趋势,中国人均CH4排放量较低。随着中国养殖量的增加,中国肠道发酵和粪便管理CH4排放均呈增长趋势。面对畜牧业可持续发展、气候变化应对及国际气候外交的挑战,CH4减排需综合考虑遗传育种、饲料调控、粪便处理及资源化利用等多方面因素。同时结合政策标准与减排技术优化,构建全链条管控技术体系,促进畜牧业低碳高效转型,兼顾稳定供应与减排目标,实现畜牧业绿色高质量发展。
为量化费托(FT)合成工艺利用秸秆制备可持续航空燃料(SAF)对我国经济、社会、环境的影响,本研究构建CGE-LCA模型,模拟2025—2040年FT行业发展的动态效应。结果表明:民航减排成本高度依赖FT燃料价格,技术停滞情景S1下强制加注年均成本达1324 亿元,而成本持平传统航煤情景S3可降低77.7%,若成本转嫁给旅客,将会降低民航业旅客需求;FT产业对经济呈正向拉动,S3-Q3情景下2040年GDP增长率达0.96%,就业率提升0.99%,秸秆资源化利用最高为农民增收2770亿元;环境效益显著,2040年FT加注比例47%时,民航累计碳排放较基准情景减少23.9%;FT燃料从原料收集到燃料使用的全生命周期中,生产阶段产生的CO2排放占比最高,达到65.3%;虽然使用FT燃料会导致能源、交通运输等其他行业的碳排放增加,但其对农业、民航业的碳减排贡献更大,总体有利于我国碳减排目标的实现。基于上述研究结果,提出了促进我国生物质航煤产业高质量发展的政策建议。
全球温控目标要求将人为CO2排放约束在有限的碳预算范围内。不同的碳预算分配方案将显著影响国家未来潜在的排放限制,同时,减排路径的差异也将进一步影响能源转型进程。为综合评估全球1.5℃与2℃温控目标下中国采取不同碳中和路径决策对能源转型的差异化影响,本研究基于不同碳预算分配方案与碳中和路径方案组合形成24种碳中和能源转型情景,并基于全球变化评估模型(GCAM)从一次能源消费、终端能源电气化、电力结构与碳价格变化等多方面探讨了不同路径下的能源转型综合影响。结果表明,在1.5℃目标下,中国未来碳预算仅为1034亿~1413亿t,而2℃情景下,碳预算将提升至2397亿~3294亿t;采取不同的减排路径将对我国的能源转型造成显著差异,尤其在1.5℃目标下,采取“先慢后快”的减排路径将显著增加对碳移除技术的依赖;积极稳妥推进碳达峰与碳中和(“先快后慢”和“中间路径”)将有效避免潜在的社会成本上升。在1.5℃目标下,采取“先慢后快”减排路径的2060年碳价格均值较积极降碳的路径将提高56%~89%,在2℃目标下将提高9%~21%。中国提出的2035年非化石能源消费占比超过30%的新国家自主贡献(NDC)目标超过大多数2℃目标要求,其中“先快后慢”和“中间路径”情景中2035年的非化石能源消费更接近中国新NDC目标。
在气候变化背景下,水稻生产面临稳产保障与温室气体减排的双重压力。本文在系统梳理国内外相关研究成果的基础上,综述了气候变化对水稻生理生态过程以及产量与品质形成的影响机理,总结了稻田CH4和N2O的排放特征及其主要调控因素,重点归纳了品种改良、水肥管理、种植制度优化与秸秆利用等适应与减缓技术路径。通过综合比较不同技术在稳产效应、减排潜力及情景适用性方面的表现,分析了水稻适应与减缓措施之间的协同机制与潜在权衡,揭示了技术区域推广、长期效应评估与经济可行性方面的关键瓶颈。最后,提出应加强长期多点定位试验、试验-模型耦合与多维综合评价研究,并完善政策激励与技术集成推广机制,为构建高韧性、低碳的稻作生产体系提供科学依据。
在碳汇交易实践不断推进的背景下,蓝碳交易项目碳汇产权不清成为制约因素。研究梳理了国际蓝碳交易项目碳汇产权分配路径,系统分析了我国蓝碳交易项目碳汇产权界定与确权机制现状,识别红树林、滨海盐沼、海草床三类生态系统中的碳汇产权难题。结果发现,当前我国蓝碳碳汇产权制度尚处探索阶段,碳汇产权归属不清,影响市场参与。建议建立统一确权登记机制,健全激励政策与监管体系,实现碳汇资产价值,为气候治理与生态文明建设提供制度支撑。
值《巴黎协定》达成十周年之际,全球气候治理已进入“目标承诺”转向“实际行动”的关键阶段,系统客观评估各国气候应对进展对推动《巴黎协定》目标落实具有重要意义。文中基于全球198个国家和地区的217项细分指标数据,构建了涵盖目标、政策、行动与成效的全球碳中和进展评估体系,对各国的碳中和进程进行综合量化评价。结果表明,2024—2025年间,全球碳中和进程呈现“目标与政策维度稳步提升、行动维度基本持平、减排成效维度尚未显现”的特征。目标与政策维度稳步提升反映了尽管少数国家出现摇摆,但全球绿色低碳转型的趋势没有变;减排成效维度尚未显现的主要瓶颈是存在政策执行力不足及技术转化滞后等问题。依据目标与成效表现,各国被划分为“气候能力者”“低调减排者”“转型蓄势者”及“低碳成长者”4种模式,2025年全球有92个国家发生了阵营迁移,动态变化显著。通过了解全球碳中和进程下各国目标设定、政策执行与技术应用方面的差异和动态,为推进全球气候治理提供参考。
实现碳中和本质上是以能源系统重构为核心的系统性转型,单一学科和单项技术路径难以解决能源转型中的复杂系统约束问题。本文通过文献检索与案例分析,识别能源系统重构面临的跨学科瓶颈,包括碳捕集技术在工业生产中高成本高能耗、可再生能源高比例接入下的调节能力不足以及减污降碳目标不协同。在此基础上,提出四类支撑能源系统重构的交叉融合前沿方向:能源与材料交叉驱动的零碳技术体系、能源与环境交叉融合的新型电力系统智慧调控体系、减污降碳协同技术体系以及自然-社会演化评估的碳中和路径决策支持体系。最后,结合技术成熟度与系统嵌入条件,提出面向新一轮国家自主贡献目标和碳中和远景的阶段性部署与中长期战略建议,为构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系提供系统性参考。
气象部门作为应对气候变化核心支撑部门,在气候变化的监测、评估、预警、适应、核算、经济转化、国际谈判全链条发挥不可替代的基础性、先导性、系统性作用。本文从工作目标和组织机构两方面分析国家适应气候变化工作体系特点,阐释气象部门气候变化基础监测与数据供给、气候变化检测归因与科学评估、气候预测与极端事件风险管理、气候变化影响评估与适应决策、温室气体核算与碳排放评估、风能太阳能资源详查与清洁能源调度、气候资源经济转化与“气象+”融合创新、气候变化科普与国际谈判支撑八方面职责,最后从坚持立足职责、主动作为,提升气象部门在国家适应气候变化工作体系中的作用,坚持突出重点、统筹兼顾,抓好重点领域和区域适应气候变化任务落实,坚持主动、互动、联动,形成多方共同推进适应气候变化工作的良好局面,坚持创新引领、夯实基础,加快提升气象部门适应气候变化自身能力建设,坚持面向全球、发挥优势,为全球适应气候变化贡献中国气象智慧、中国气象方案、中国气象力量五方面提出对策建议。