本文从10个方面概括了在气候变化和地球变暖问题上，什么已经成为科学的组成部分――因此需要我们遵循事实，什么却是流行的认识误区――因此需要我们改变看法。
结论①：全球变暖已经成为毋庸置疑的事实，而不是蛊惑人心的伪命题。
科学的依据：IPCC(联合国政府间气候变化专业委员会）是由联合国环境规划署和世界气象组织于1988年创建的科学组织，这个专门委员会汇集了包括中国在内的130多个国家的2500多名专家。AR4是这个专门委员会花了6年时间的研究成果，被认为是迄今为止对全球变暖问题最权威的科学报告。在这个报告中，支持地球变暖的科学证据被认为来自地球温度上升、海平面上升、大范围冰川和积雪融化3个方面的一致性。证据一，在1906～2005年的100年时间里，全球地表平均温度已经升高了0.74摄氏度，主要的变暖阶段是最近50年；证据二，过去100多年来，地球的海平面总体上已经上升了17厘米，事实表明，全球海洋已经并且正在吸收80％以上被增添到气候系统的地球热量，这样的增暖导致了海水膨胀并造成海平面上升；证据三，过去100多年来，南极大陆、格陵兰岛以及南北半球的山地冰川和积雪在单向度地退缩和融化，特别是1979年以来北极的冰川已经融化了20%。
流行的误区：相当长时间来，社会上流行着一些否认地球变暖的说法，甚至把地球变暖说成是环保分子蛊惑人心的新花样。现在已经证明这样的说法是严重不科学的。说法一，认为有些地区的气温没有升高。事实上，地球变暖指的是由于温室气体增多而造成整个地球表面的平均温度在增高。由于气候是个复杂系统，因此气候变化的影响不会在所有地方都一样。地球上的有些地方例如北欧，可能实际上是变得更冷了，但是这不能否认地球表面温度整体上在上升，海洋温度也是这样。说法二，认为南极洲和格陵兰岛的冰川不是在缩小而是在扩大，因此有人提出地球是在变冷而不是变热。然而最新的调查研究表明，虽然南极大陆上个别地方的冰川是在扩大，但是南极洲冰川的总体是在缩小。从世界范围来看，85%以上的冰川都是在不断缩小之中。
结论②：全球变暖是工业化以来的人类活动所造成的，而不是地球自身自然驱动的结果。
科学的依据:过去100多年来地球温度的上升，是与以二氧化碳为主的温室气体排放的增加密切相关的。温室气体主要包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氢氟烃、全氟化碳、六氟化硫等，其中二氧化碳是最重要的人为温室气体。科学证明自1750年以来，这些温室气体在大气层中的浓度发生了惊人的增长，远远超过了工业化前几千年中的浓度值。例如，地球大气中二氧化碳的浓度已经从18世纪前的280ppmv（即每百万份体积的大气中含有280份二氧化碳），增加到了2005年的379ppmv左右，为65万年来最高。由于这些温室气体主要与人类活动有关，因此说地球变暖的原因很大程度上与人类活动有关。IPCC第四次评估报告指出：“最近50年的气候变化是由人类活动产生的”这一结论的可信度，已经由2001年第三次评估报告得出的66％以上可能性，提高到了目前的90％以上可能性。结论也由“过去50年观测到的大部分气候变暖‘可能（likely)’归因于人类活动”变成“人类活动‘很可能（most likely)’是气候变暖的主要原因”。
流行的误区：很长一段时间来，有些企业以及政治方面的人士竭力否认地球变暖是由人类活动所引起的。他们试图让人们相信，即使有气候变暖存在，也是地球自身的原因所驱动的。误导一，认为地球气候随着时间推移会自然地发生变化，所以我们现在看到的地球变暖实质是地球自然变化的结果。然而，从南极冰块深处取出的冰芯显示，现在的二氧化碳浓度比过去65万年的任何时候都要高许多。这证明了我们当今的气候变化已经超出了地球自然变化的正常范围。误导二，认为地球变暖是由于20世纪初一块陨石撞击西伯利亚而造成的。事实上，一块陨石的影响很大程度上就像一场火山爆发，这样的影响是短期的而不是长时间的。其他如认为城市热岛效应造成地球变暖的看法也是荒谬的，因为这类局部事件对地球变暖的影响几乎可以忽略不计。
结论③：全球变暖对水资源、食物、健康、土地、环境与生态、灾害等有着严重影响。
科学的依据：2006年，世界银行前首席经济学家、英国政府气候变化顾问施特恩（Stern)发表了有影响的报告――《气候变化的经济学》。这是另外一份有关气候变化的重要文献。按照这份报告的概括，地球变暖对人类社会经济可观察到的重大影响涉及以下6个方面：
一是在水资源方面，全球气候变暖将导致水资源时空分布失衡的矛盾更加突出，部分地区旱者愈旱、涝者愈涝。在高纬度和一些热带地区，降水量可能会增加10%～40%，而在一些中纬度和热带干燥地区，则可能减少10％～30%。
二是在农业与食物方面，全球气候变暖将导致农业和林业生产自然风险加大，大范围严重饥荒出现的概率增大。
三是在人类健康方面，全球气候变暖将导致热带常见流行病的发生范围向高纬度地区扩展；由此造成的鸟类迁徙路径和动物生活习性的变化，将导致应对人禽、人畜共患疾病的难度加大;高温热浪、雾、霾等极端气候事件的增多，将威胁老人、儿童、病患等弱势群体的身心健康，甚至导致死亡人数增多。
四是在土地与海岸线方面，全球气候变暖必然导致海平面上升，使沿海地区遭受洪涝、风暴、咸潮以及其他自然灾害的频率加大。人口密集和经济不发达地区面临的风险更大。
五是在地球环境与生态系统方面，若全球平均温度增幅超过1.5～2.5摄氏度，将有约20％～30％的物种灭绝。二氧化碳浓度的增加将导致海水酸化，影响海洋生态平衡和可持续发展。又如地球变暖打乱了不同物种间处于微妙平衡中的生态关系，使得许多地区外来物种入侵的数量急剧上升。
六是在大规模灾害方面，全球气候变暖会导致风暴洪水来势更猛。例如，2005年在美国造成重大损失的“卡特里娜飓风”；2005年在欧洲大陆包括瑞士造成重大损失的特大洪水;2005年在印度孟买和中国四川形成的严重洪灾。
流行的误区：长期以来，许多人认为地球变暖是太远的事情，它们还没有影响到我们身边的生活。因此在关注环境问题方面，国内有人强调我们应该更多地关注自己所在城市的水污染、大气污染、垃圾污染等地方性问题，而不是全球变暖这样的全球性问题。1997年我曾受有关国际组织的委托，就参加气候变化问题的京都会议，联系国内有关城市的官员，得到的回答就是这样的。实际上，地球变暖正对我们身边的生活发生着越来越直接的影响。例如，上海城市的海平面上升、风暴潮加剧、最近的天气变得奇热等，就是全球变暖对我们的直接影响。
结论④：温室气体排放的强度受到人口增长、经济增长、技术革新等因素的影响。
科学的依据：首先在人口方面，在工业化的条件下，人口增加通常伴随化石能源消耗的增加，因此人口增加与温室气体排放增加有一定的正相关性。显然，人口减少是有利于温室气体的减少的。如果到2100年地球的人口总量延续当前的持续增长趋势，那么人口总量的增加势必导致温室气体的相应增加。
其次，在经济方面，人均收入增加与能源消耗和二氧化碳排放之间，一般有一个先增长后减少的关系。经验数据表明大约在人均收入达到8000美元以后，人均二氧化碳和碳排放强度才有可能明显地下降。对于世界来说，由于未来很长一段时间穷人的经济状况需要改善，因此由此导致的温室气体排放也将增加。但是对于那些已经实现工业化的国家来说，通过经济增长规模、速度以及发展模式的转变，减少温室气体的排放将是可能的。
最后，在科学技术与相应的政策方面，通过节约和替代能源以及增加自然对碳排放的吸收等科学技术变革，可以有效地消减社会经济活动的温室气体排放。但是，这需要我们变革科学技术的发展方向，使之从高碳的科学技术转变为低碳的甚至零碳的科学技术。例如，从传统的燃油汽车转变成为新的燃料电池汽车。
流行的误区：有人认为面对温室气体增加导致的人类气候危机，我们已经无能为力了。这是有关气候变暖问题的最为消极的一种误导。事实上，在减缓气候变暖的问题上我们有很多事情可以去做。虽然我们不可能扭转长时间以来温室气体排放导致的地球变暖趋势，但是却可以通过人口控制、经济转型以及调节经济增长的速度与规模、加快科技变革等手段，有成效地减少对化石燃料的利用，尽可能地将温室气体的排放控制在人类可以接受的程度与区间。
结论⑤：与工业化以前相比，21世纪末全球平均地表温度可能会升高1.1～6.4 摄氏度。
科学的依据：IPCC在研究气候变暖的进程中，组织各国专家对未来的气候变化进行了情景分析，研究结果从2000年开始以排放情景特别报告（称为“SRES排放情景”）的形式。这个报告以全球化与地方化、增长优先与环境优先为向度，设计了4种情况、6种情景，由此可以分析可能有的温室气体排放规模以及相应的地球温度上升。IPCC从中得出的最新结论是：到2100年，地球温度相对于2000年最有可能升高的范围是1.8～4.0摄氏度，很有可能升高的范围是1.1～6.4摄氏度。
流行的误区：社会上常常有人认为这方面的预测是不准确的，理由是科学家对此意见不一。事实上，科学界在人类活动改变全球气候的结论上一直是有共识的，对以上的结果也是认同的。过去多年来，对这个问题有严重怀疑和抵制情绪的主要是美国的一些政治家和企业家，他们的怀疑不是出自科学的理由，而是出自商业和政治的理由。但是我们注意到，自从2007年IPCC公布有关气候变化的新的权威性科学报告以来，美国的一些政治家和企业家的态度开始变得收敛和低调了。
结论⑥：在地球升温超过2～3摄氏度的情况下，气候变化将给人类带来净的负面影响。
科学的依据：如上所述，IPCC的科学家认为在未来的100年里地球气温将升高1.4～6.4摄氏度。科学家认为，在地球升温超过1990年2～3摄氏度的情况下，气候变化对人类所有方面的影响都是负面的。英国科学家莱纳斯在他最近出版的《6度：我们在一个更热的星球上的前途》一书中，详细地讨论了地球未来升温对水资源、食物、健康、土地与海岸、环境与生态、以及突发性大规模事件的影响。总的结论是，在地球未来升温不超过1990年水平2～3摄氏度的情况下，某些地区、某些方面也许会得到一些好处；但是在超过2～3摄氏度的情况下，地球变暖的状况会持续恶化，并且对地球上所有地区只有净的负面影响。因为当温度升高超过2摄氏度时，全球遭遇沿海洪涝、饥饿、疟疾、水短缺的人数将大大增加。
流行的误区：有人对地球变暖给人类社会造成的影响还存在着这样那样的幻想，说地球变暖对地球的影响并不总是负的。例如它能够帮助我们摆脱寒冷的冬天，还可以使作物生长得更快等等。确实，地球变暖的影响对各地是不同的，在一些特定的地区，甚至冬天的气候还会变得比现在舒适。但是，气候变暖对地球总体的负面影响大大超过了它对某些地区带来的好处。在地球变暖整体负面影响增加的情况下，即使那些少数可以得到更舒适气候的人们，恐怕以后也只能在几乎面目全非的地球环境中孤零零地享受所谓的“舒适”了。
结论⑦：减少碳排放的目标，是使地球变暖相对于工业化以前不超过2摄氏度。
科学的依据：IPCC在公布了上述SRES的排放情景研究报告后，进一步开展了减缓和稳定二氧化碳排放情景的研究，称为“后SRES减缓情景报告”。如果人类保持现有二氧化碳排放速度，到2100年大气中的二氧化碳浓度将达到850ppmv，届时地球将升温5～6摄氏度，这样的未来对人类可能是毁灭性的。因此，研究报告提出减缓的目标是到2100年，地球大气中的二氧化碳浓度不超过475ppmv（相对于现在有100ppmv左右的升高）。这意味着到2020年相对于1990～2000年需要减少二氧化碳排放10%～20%，到2050年相对于1990～2000年需要减排50%，到2100年需要减少排放75%。显然，如果未来世界的发展是可持续的模式，那么减排的压力就比较小；如果未来世界的发展是纯经济增长的模式，那么减排的压力就比较大。
流行的误区:许多人对地球变暖持有单方面的悲观态度，认为在地球变暖及其影响面前，人类只能遭受败落的困境，已经不可救药了。但是IPCC的情景分析表明，通过人口控制、经济转型、科技变革等手段，减少二氧化碳排放的可能性是存在的，将地球温度升高控制在不超过2摄氏度的范围内是完全可能的。
结论⑧：低成本地减少和稳定温室气体排放的技术与政策是可以得到的。
科学的依据：研究表明，虽然在未来的10～20年中，提高传统能源的使用效率仍然是减缓全球变暖的最主要的技术和政策手段，但是从长远来看，随着新能源技术的开发与相关政策的推进，以比较低的成本进一步降低全球能源消费和温室气体排放，是有巨大的技术经济潜力的。
根据2001年IPCC减缓气候变化工作组对2010年和2020年温室气体减排潜力进行的估算，各个产业部门或者经济部门均有可能以较低的成本甚至是净收益来实现较大幅度的减排。其中，建筑部门可以通过提高电器、设备和建筑结构等能源效率的技术与政策，减排15%～30%；工业部门通过提高能源效率和原材料效率等技术与政策，到2010年可以减排300～700MtC/a（即每年300百万～700百万吨碳），到2020年可以减排700～1500MtC/a；交通部门通过轻型汽车能源效率技术的改进（包括混合动力汽车等），到2010年可以减排5％～15%，到2020年可以减排15％～30%。总体上看，到2010年行业部门温室气体低成本减排的技术潜力可以达到1900～2600MtC/a，到2020年可以达到3600～5050，相当于同期排放总量预测值的20％～30%。
流行的误区:有人认为控制温室气体对社会经济发展的影响太大。但是有关气候变化的经济学研究认为，不采取对策比采取对策所要支付的成本大得多，而且越早采取有效的减缓措施，经济成本就越低，减缓效果就越好。在具体方法上，科学家认为，给碳排放定价等市场机制，能够有效推动低碳产品和技术的开发利用。2030年之前把碳价提高到每吨二氧化碳当量20～80美元，2050年之前提高到每吨二氧化碳当量30～155美元，能够使2100年的大气温室气体浓度控制在550ppmv左右。
结论⑨：在分担温室气体减排的任务上，需要强调共同而有区别的责任。
科学的依据：可以将承担不同减排义务的国家分为3类：一是必须马上行动的国家，指那些具备较大的现实和历史责任（义务）、较强的资源和支付能力、较多的减排机会的国家，许多发达国家属于这个类型;二是等状况改善后才可能采取行动的国家，指那些具备较小的现实、历史与未来责任（义务）、较弱的支付能力、较少的减排机会的国家，许多极低收入的发展中国家属于这样的类型；三是应该马上行动但是承担有区别义务的国家，指介于以上两者之间，有一项或者两项指标但不是全部指标超过全球水平的国家，包括中国、印度、巴西等在内的大多数发展中国家属于这个类型。
中国当前的温室气体总量排放虽然很高，但是人均排放量仍然低于世界平均值，因此不属于以上第一类需要马上采取行动的国家。如果中国的未来发展能够通过经济增长方式的转变以及国际间的合作，使得人均排放水平低于世界的临界值，那么既是对控制地球变暖的重大贡献，也是中国实现科学发展和和谐社会的重大成就。
流行的误区：目前发达国家讨论温室气体减排的时候，有一种无视以上“共同而有区别的责任”的倾向。例如，前面提到的英国学者施特恩在他的报告中，要求包括中国的发展中国家从现在起就承担足够的减排责任，就是对中国的不科学要求，限制了中国应该有的发展空间。首先，中国的快速工业化进程至少延续到2020年，温室气体排放估计在2050年之前都不可能停止增长，相比1990年排放水平可能需要增长数倍。中国之所以发展，是因为迫切需要解决几千万人的脱贫问题以及从整体上提高人民的生活水平问题；其次，中国要向低碳经济转型，减排成本远不会像施特恩报告估计的可控制在GDP的1％那样乐观；第三，施特恩报告所倡导的国际碳税以及国际碳市场等手段，不能使中国从国际清洁发展市场（CDM）中获得更大的收益；最后，施特恩报告对碳捕获与存储等技术进步的估计太过乐观，对中国而言，这种技术在短期内成本太高，而且处理过程中还需要消耗大量能源。
结论⑩：人类同时需要采取适应性对策，以减少地球变暖带来的负面影响。
科学的依据：IPCC的研究表明，虽然温室气体的排放是可以控制的，但是地球温度的上升将是不可回避的。因此，在地球变暖成为不可逆转的趋势下，我们需要采取减排与适应并重的对策。即：一方面，减缓温室气体的排放是必要和可能的，例如在长途旅行的时候只要有可能就应该优先选择火车而不是飞机，就是减缓性的对策。另一方面，提高适应地球变暖的能力也是必要和可能的。例如，我们需要从现在起就着手培育能够适应气候变暖的农产品，设计能够适应气候变化的建筑物等等。
长江中下游地区的湖北、湖南、安徽、江苏以及江西等地也提前出现大雪,江苏南京11月15日迎来20年来最早冬雪;湖北武汉几天内气温下降20摄氏度;安徽合肥16日也降下历史同期罕见的暴雪……专家分析,长江中下游地区连日来异常提前的暴雪天气、气温频频大幅骤降再次表明“气候危机”正逐渐迫近人们的日常生活。
全球变暖气候异变
中国气象局国家气候中心气候影响评估室主任张强说,10月下旬以来,大气环流出现强烈调整,冷空气活动加强,且中心由西半球移向东半球。东移冷空气加强南下,引发中国北方地区出现强降温和大范围雨雪天气。而长江中下游地区这场异常提前的大范围雨雪天气,主要是由于在全球气候变暖的背景下,大气环流发生了显著改变。
张强认为,厄尔尼诺事件的发展对近期北半球中高纬地区遭遇寒流和暴风雪袭击,起到了推波助澜的作用。从今年3月开始,赤道中东太平洋海表温度由正常向偏暖方向发展,到6月偏暖幅度达0.5摄氏度,进入厄尔尼诺状态,目前仍然呈现缓慢上升的趋势。研究表明,当发生厄尔尼诺事件后,这种赤道中东太平洋海温异常偏暖的状况,对北半球中高纬地区秋末至冬季的气候往往产生一定的影响,比如北美地区和中国北方的降雪频次增多。
研究分析表明,全球气候变暖总体使得寒潮冷空气活动减少,冷气候事件总体有减少趋势,但极端强冷空气和暴雪灾害也会突然发生。气候变暖导致低层空气明显变暖,大气不稳定性增加,极端天气气候事件发生的频率和强度都有所增强,气象灾害的发生更加难以预测。气候专家表示,全球气候变暖也许之前是以比较温和、低频率的天气形式在人们的日常生活中显现,但近年来在其影响下,极端气候事件间隔时间短、次数多,发生频率正呈进一步增加趋势。今年下半年,中国在前期的极端干旱结束不久,即发生这场异常提前的暴雪天气就是一个很好的例证。
中国气象局副局长许小峰认为,中国是全球气候变暖特征最显著的国家之一,气候变暖是导致气象灾害频发的主要原因。进入20世纪90年代以来,在全球气候变化的大背景下,中国各种极端天气气候事件频繁发生,破坏程度越来越强,应对难度越来越大。
中国气象局研究成果表明,随着气候变暖,近年来中国极端降水事件呈增多、增强趋势,长江及长江以南地区年降水量和极端降水量趋于增加,江淮流域暴雨洪涝事件发生频率增加;同时,极端最低气温上升,温度日变化减小,这在中国北部冬春季表现最为明显。
世界自然基金会近日的《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》报告显示,在过去几十年气候变暖的过程中,尤其是上世纪90年代以来,长江流域洪涝灾害发生的频率正日益加大。报告预测说,中国长江流域未来50年地面气温将可能上升1.5至2摄氏度,受全球气候变化的影响,极端气候发生的频率将呈进一步增加趋势。有专家分析称,这也对中国粮食安全提出了新挑战。
“随着未来经济总量和人口密集度的增加,中国气象灾害承载的脆弱性也在增加,对国家可持续发展和构建和谐社会带来很大威胁,防御气象灾害的形势也越来越复杂,必须高度重视各类极端天气气候事件及其造成的极端气象灾害的防范和应对。”许小峰说。
《京都议定书》难遏地球升温
英国记者马克•林纳斯(Mark Lynas)在其以气候变迁为主题的著作《六度的变化:一个越来越热星球的未来》(下称“《六度》”)中,罗列了气候每变暖1摄氏度将给地球带来的严重后果。而基于理论上的分析,温室气体排放所导致的气温上升,将使地球在10年内就到达“六度”的高峰,目前地球已经即将达到升温两度的阶段。
对于气候变迁所造成的影响,许多预言已令人惴惴不安。但实际上,有些推测已经成真,例如,欧洲夏天的热浪已开始影响人类的健康;天气变热也导致局部地区的疟疾和其他疾病增加。全球暖化已使得中国的冰河每年缩小7%,这种现象将对仰赖冰河获取用水的3亿人口造成毁灭性的影响;印度方面,由于冰河迅速融化,已迫使7万居民迁离遭海水淹没的洛赫切勒岛;而海平面上升,也使得住在约克公爵岛上最低洼处的两万居民于2000年被迫迁徙……在这个脆弱而息息相关的生态与社会系统中,变热的星球也引发了连锁反应,造成粮食与水源短缺,致使越来越多人沦为气候难民。
据新加坡《联合早报》报道,全球去年因为燃烧化石燃料而排放的二氧化碳,较2007年增加2%,比起《京都议定书》定下的减排基准年1990年,更是大幅度上升了41%。地球正向气候变化带来的最糟状况步步迈进。此外,通过海水和光合作用吸收大部分二氧化碳的海洋和森林,也无法跟上碳排放量的增幅。过去50年,释放到大气中并留在那里的二氧化碳增加了40%至45%,加剧了温室效应。
值得关注的是,发展中国家已远远超越富裕国家,成为全球最大的二氧化碳排放量来源。不过,它们排放的二氧化碳当中,有四分之一得归咎于它们同西方国家的贸易活动增加。此外,煤炭也首次超越石油成为主要碳排放量来源。去年因为燃烧化石燃料而排放的二氧化碳有四成来自煤炭,石油只占36%。
由于金融危机的爆发,全球今年的二氧化碳排放量预计将下跌2.8%,全球碳排放量将恢复到2007年的水平。但随着经济活动的复苏,碳排放量还是可能再次上升。据预测,为避免出现最糟糕的破坏,2050年温室气体排放必须在1990年基础上削减80%。相比之下,《京都议定书》却只呼吁到2012年工业化国家的排放在1990年基础上减少6%到8%。
“拯救人类的最后一次机会”
受前所未有的政治压力以及国民的强烈期望,世界主要工业化国家原定将在12月7日哥本哈根举行的,被喻为“拯救人类最后一次机会”的联合国气候变化峰会上达成具有法律约束力的协议。
2007年年底,在印度尼西亚巴厘岛举行的峰会上,联合国决定用2年时间达成新的气候变化协议,以取代将于2012年到期的京都议定书。也就是说12月7日-18日的哥本哈根会议将达成“一个将全世界所有国家都结合在一起的雄心勃勃的全球协定”,以接替即将于2012年失效的《京都议定书》。
国际环境与发展研究所负责人萨里木尔•胡克(Saleemul Huq),也是联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的第四份《气候变化评估报告》中“适应和缓解”章节的首要作者说:“现在,除了适应,真的没有别的办法。”而这正是哥本哈根气候大会的用武之地。
而适应和延缓气候变化,中国、美国和日欧代表了当今“碳减排”的三种不同路线:中国强调“技术替代”,希望在碳减排、经济发展和化石能源比重降低(非碳能源的崛起)三者间寻找均衡路线;不久前,美国国会通过了“韦克斯曼-马基气候变化法案”核心手段利用“碳排放税”来指导市场;日欧则是强硬的“强硬减排目标”的代表,例如欧盟提出“2050年减排50%的目标(包括发展中国家),全球气温上升幅度控制在摄氏2度以内。而发达国家在2050年前将减少废气排放80%目标”。
作为碳排放大户,决定性力量来自中美以及新兴经济体态。从这个意义上说,哥本哈根气候会议应当降低“硬性减排”的声音,用一种稳健温和的理性来设置议程,确保哥本哈根会议开启的是一个可持续性的“反全球暖化”程序。这意味着“中国路线”是最具建设性的。中国强调通过科技研发降低化石单位能耗和总能源中的比重来稳健地实“控制暖化”目标。
中国曾要求发达国家拿出一些财富来建立一个“补偿基金”,其实这个思路可以考虑扩展为所有国家应拿出GDP的0.05%用于低碳能源的研究与开发,并且发达国家有义务对发展中国家进行无限制的技术转移。这个方案下,全球总开支将会比目前的替代能源研究开支高出15倍,其代价不到《京都议定书》所设计的1/6。或者美国的“碳排放税”不应调得太高,可以先从一个低廉的价格起步,例如每吨征收0.5美元,再缓慢增加。据经济学家格林和加利亚纳测算,这意味着1美元能够避免全球变暖所带来的1.5美元损失。
催化中国新能源产业政策
随着其他因素浮出水面,就在11月15日结束的新加坡亚太经合组织(APEC)领导人峰会上,包括中国、俄罗斯和美国在内的17位国家元首和政府首脑突然取消了在哥本哈根会议上达成具有法律约束力的气候协议目标。分析认为,哥本哈根谈判可能的结果将会是“政治约束性协定”,而正式有约束力的协定将会安排在下一阶段达成。
观察家尚不确定如何解读APEC峰会上领导人声明在立场上的倒退,但普遍认为,为了促成世界朝着正确的方向前进,哥本哈根会议必须就制定温室气体减排的中长期目标;确立发达国家对新兴工业国和发展中国家的资助;以及向穷国转让相关技术,这三大要点达成一致。
“如果代表们在哥本哈根无法确立下来,但能够取得足够的进展以在5年内达成协议,那么会谈可以被认为是成功的”。德国气候服务中心主管盖伊•布拉瑟尔(Guy Brasseur)说,“哥本哈根是(为了)缓解(气候变化)。如果失败了,我们就转为适应并(采取)地球工程措施。”适应气候变化最少也要花费数千亿美元。
哥本哈根的失败可能不仅仅是对未来进展的一个阻碍,它还可能迫使社会去面临科学界和政策界几乎无人愿意面对的选择和决定。业界一直以来认为,人类的底线是要把全球升温控制在2摄氏度甚至更低,一旦超过2摄氏度全球变暖就会超出可控的范围,那时即使人类想采取补救措施也没有机会。
为此,全世界温室气体排放总量上升的趋势必须在2015年前得到扭转。从经济上考虑,发达国家担心一旦减排,现实的经济代价太大;发展中国家则担心现在减排将约束长远的发展空间。长期占据全球排放第一大国位置的美国,其国内的政治压力也是阻碍减排的一大牵绊。和美国一样,已跻身全球最大排放国之列的中国势必也会成为此次气候大会一系列博弈和争议的中心。
观察人士看来,一旦此次大会无果而终,中国面临的压力会比以往任何时候都要大,“尽管谈判结果很难预料,但中国至少要在行动和努力上有所表示”,以兑现在纽约参加联合国气候峰会时,国家主席做出的“到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年有显著下降、非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右”的承诺。
在这种情况下,中国借此次气候大会之机“催化一批新能源产业政策的可能性很大。其中最有可能的是新能源产业振兴规划”。国家发改委能源研究所前所长周凤起表示。
据周凤起透露,已有中央高层暗示,备受期待《新能源产业振兴规划》将在哥本哈根大会前。除了产业规划外,周凤起表示,年内还可能出台
1.1气候变化与全球变暖
气候变化古已有之，现在气候变化的独特之处在于人类活动改变了大气圈的组成和行为，致使变化速率前所未有。如果目前这种趋势继续下去，则地球将面临突破任何历史记录的气候冲击[lj。各种大气科学的研究都得出了一致的结论，即温室气体的排放将使全球平均温度增加。有证据表明，大气中CO:的浓度在1870年时约为280PPm;而直接观测显示，1958年为315ppm，1955年为345ppm[，〕;1570一2955年间的年平均增率是0.1%，而1955一1985年间是0.3%。其它温室气体(如甲烷、氧化氮、臭氧、氟里昂)加起来对地球变暖的作用也与二氧化碳相当阁。如果目前温室气体的排放趋势继续下去，则地球表层将以0.3℃/10a的速率增温。到下世纪中期，累积的变暖效应将使地表平均温度比工业革命开始前的“自然背景温度”提高1.5一4.5•e〔‘〕。虽然区域气候对全球温室气体积累的响应还不甚明确，但从古气候记录和其它证据可知，地表平均温度哪怕是很小的异常变化，也足以对地方气候产生严重的影响。例如，现代与小冰期气候差别的平均温度体现不过就是IC，但在欧洲，出现于14一17世纪期间的小冰期却使传统农作物频频歉收或绝收[5]。中国小冰期的开始早于欧洲，其间作物产量亦显著下降[6j。若地表平均温度在目前水平上提高5℃，则地球将比过去300万年中的任何温暖期都热。在过去的那些温暖期间，北半球的极地冰盖曾经消失，海平面曾比现在高出75cm，热带和亚热带曾向北扩展到现在的加拿大和英格兰[sj。现代全球气候变化的证据已经出现。地表平均温度已在过去100年来上升了约0.5一0.7℃，其间n个最暖年中有7个发生在最近10年，极端天气事件的频率和强度都在增加[5刁。
1•2温室气体增温的可能效应
气候与其它自然过程乃至经济发展都有解不开的联系。温室气体增温及有关的气候变化必然会导致生物一自然过程和社会经济条件的改变。一种直接影响是海平面上升，海洋水体热膨胀和冰川融化的综合作用很可能在下一个百年内使全球平均海平面上升20一100cm。人口密集的世界大河三角洲和沿海低地将受显著影响，自然系统和人类活动都会受到严重威胁。由于大气圈保持水汽的能力随温度的增加而增加，全球变暖很可能导致全球变湿。某些模拟结果显示，COZ倍增将使全球平均降水量增加7%一n%[2j。但在另一方面，较高的大气和地面温度也将加强植物和土壤的总蒸发。两方面平衡，土壤水分已趋紧张的地区将更为紧张[7j。世界主要粮食产区的中纬度和大陆中部地区将变干旱，夏天更为明显，作物生长期的水分条件恶化将导致农业减产。温室气体增温在全球的分布是不均匀的，将会显著缩小热带与极地之间的温差，从而影响全球天气系统的热动力机制，改变大气环流和洋流的格局。这种天气动力的变化将改变很多区域的生态和生产条件，而且极端天气事件发生的频率、出现时间、延时和分布都会变化。人类活动的很多方面如农业、林业、渔业、沿海的基础设施、聚落、交通运输以及人体健康等都会受影响。由于农业的普遍存在，由于其对人类生存的重要性和对气候条件的敏感性，气候变化对它的影响更应受到高度重视。
1.3气候的波动与不确定性
气候变化包括长期平均状况的渐变，“正常范围”内的大波动，可能极端事件之类型、频率、强度和分布的变化，而且所有这些可能会同时出现。包括农业在内的人类活动不仅对平均状况的变化，而且对波动和预料不到的情况都应作出响应。气候波动尤其是极端事件的变动对人类社会的冲击，很可能比可预料的长期平均状况变化还严重。对全球气候变化虽然已有了普遍的认同，但还存在一些重大的不确定性。未来气候的状况一般都由普通环流模型或全球气候模型(GCMs)导出，而大多数此类模型对与全球变暖有关的季节和区域气候变化的判断则众说不一，尤其在区域降水量变化的判断上差异显著，而对区域温度变化的判断差异较小。全球气候变化会在什么时候产生重要社会经济影响，也不是很明确的，部分原因是未来温室气体的排放量不确定。气候将渐变还是突变，也不确定。很多此类不确定性的根源，在于我们对全球气候系统的动态机制缺乏详细的认识。但气候本质上就是不确定的，所以这不能成为阻止分析气候变化(或不确定性)对经济和其他方面影响的理由。必须承认气候的波动性和不确定性，不管它是否“变化”，这是分析气候对社会经济负面影响的前提。
2气候变化对农业的影响
对当前的气候波动和未来的气候变化，农业是最敏感的部门。全球气候变化很可能加大世界农业系统的压力，农业产量可能下降，而这正好发生在农产品需求急剧上升的时候。据Crosson分析，在CO:倍增导致气候变化的期间，世界食品和纤维的需求将上升2一2.5倍[8〕。
2.1对农业地理限制的影响
全球变暖可望使温度带向极地移动，在目前农业潜力受热量限制的地区，作物生长季会延长。年平均温度每增加1‘C，北半球中纬度的作物带将在水平方向北移150一ZO0km，垂直方向上移150一200m川。由此可知，未来50一70年间全球1.5一4.5℃的增温可使世界主要粮食带向北扩展230一gO0km。然而，作物布局不仅取决于温度条件，也受土壤、水分和社会经济等条件的制约。由于水分条件恶化，由于较高温度还会促使作物徒长和缩短灌浆期，中纬度主要粮食产区很可能减产〔，。〕。在低纬度，增温改变农时的影响不可忽视，尤其是一年多熟的地区。例如，南亚和东南亚地区若变暖1℃，已适应当前气候条件的农时将需要作重大的重新安排[l‘〕。全球变暖对水分条件移动的影响尚难以估计。最近的GMCs研究了大气CO:倍增对土壤水分的影响[7，‘。〕后认为，在东北非、南非、阿拉伯半岛西部、东南亚、澳大利亚东部、美国南部和阿根廷，12月到来年2月的土壤水分会减少;在北非、西非、部分东欧、华北和华中、部分前苏联、中亚、西北利亚、澳大利亚西部、美国南部、中美洲和巴西东部，6一8月的土壤水分会减少。
全球变暖对农业的若干重要影响中，知之最少的是极端气候的可能变化，如干旱、暴风雨、干热风、冻害等的强度和频率变化。冷和热对作物的限制并非与冷、热的强度本身成正比例关系，作物产量对冷、热限制常常表现出一种非线性的响应。总蒸发率加速的一个显著结果是，热带和亚热带某些地区的旱灾频率会比现在高[l0〕。干旱强度和危害程度的变化是对农业的最严重威胁，无论是在全球或区域尺度，尤其是现在已潜伏着干旱的地区。增暖还可能使作物和牲畜病虫害的地理范围扩大[l2〕，目前限于热带的牲畜病虫害会扩散到中纬度地区，病虫害不严重的寒温带将深受其害，纬度较高的地区危害最大。此外，气候变化还会严重影响害虫及其捕食者和寄生者之间的物种相互作用。全球变暖导致的海平面上升将会淹没沿海重要的粮食生产基地。例如，对尼罗河三角洲的初步研究表明，海平面若上升loocm会淹没目前埃及15%人口的住房和大约同样比例的粮食产地[l3〕。
2.2对作物产t的影响
可分两种情况来分析，即大气中化学组成变化对植物生长的直接影响和温室效应导致的农业气候条件变化对作物产量的影响。大气中CO:浓度的增加提高了光合作用率和水分利用率，有助于植物生长，尤其对包括小麦、水稻、大麦、豆类和根系作物在内的C3植物。实验表明，若其它与作物生长有关的因素不变，CO。浓度增加使C3作物的产量显著增加[l‘〕。对包括玉米、高粱、小米和甘蔗在内的C4作物，尚无直接助长效果的可比证据。显然，即使对于C3植物，大气化学组成变化的影响也是很复杂的。植物呼吸作用、水分要求和可得性、固氮作用、植物生长阶段、作物质量、其它气体组成等方面变化的影响很可能压倒CO:增加的助长作用。一般研究更重视作物产量对气候变化的响应。低纬湿润地区的水稻产量受温度变化的影响很显著，北纬6一31度内众多农田实验表明，结实期温度上升1一ZC会使产量下降10%一20%;纬度越高，受影响越严重[l5〕。调整农时有助于消除此类影响，但这在农时必须与季风降雨期相适应的地方很难做到。在热带半干旱地区，若降雨量不丈，那么增温加速蒸发从而使土壤水分恶化，作物产量将下降。例如在印度北部，在雨量不增的情况下，均温哪怕增加1℃也会使小麦产量减少10%〔，6〕。
肯尼亚的一个案例研究还考虑了雨量减少的影响，结论是玉米产量会减少30一70%〔‘，习。对世界粮食供给的一个最严重威胁是，中纬度“谷物带”变暖及伴随的作物水分亏缺将使粮食生产潜力降低。美国所有主要的非灌溉作物将减产，高粱、玉米和水稻减产最严重[l2〕;加拿大草原地带的平均产量将减少10%一30%[l8口;在澳大利亚，若增暖3℃且夏雨增加、冬雨减少，则小麦产量可望增加[l5〕。上述主要谷物出口地区的产量变化将显著影响全球食品贸易。在诸如北美大草原北部、斯堪低纳维亚半岛、俄罗斯的欧洲部分北部、新西兰南部、阿根廷和智利南部这样的高纬度地区，温室气体增暖的幅度将最大，目前农业受到的热量限制会减缓。但这些地区不受土壤和地形限制的面积有限，所增加的产量不足以补偿中纬地区的减产川。总之，全球变暖对作物产量的影响在不同作物、不同地区、不同农业系统上有不同的表现。一般说来，中纬地区将受损，高纬地区将受益，但益不敷损。
2.3对农业系统的可能影响
气候变化与波动导致的农业生产空间分布和作物产量变化，会影响到农业系统的很多方面，如区域比较优势、农业结构、粮食供给、区域产业结构、农产品的价格和贸易、就业等等，甚至会影响到区域经济和国民经济。模拟分析显示，美国国内的农业比较优势将会明显东移，其它中、高纬度国家内也会发生类似的移动[8j。全球农业结构很可能变化，加拿大和俄罗斯的谷物部门将处于更有利的地位，美国的粮食出口将减少，9口。区域尺度上的食品保障将受到严重威胁，尤其在热带的欠发达国家。中纬度主要粮食出口国的减产将使粮价上升(若减产10%则粮价上升7%)，这会严重影响食品短缺国家进口粮食的能力，或挤占非农业部门发展所急需的外汇川。对付气候变化的负面影响迫切需要调整农业技术，但欠发达国家调整技术的能力有限，因此全球变暖对这些国家的威胁尤其严重，特别在目前农业已很脆弱的地区。
3中国农业对气候变化与波动的脆弱性
3.1过去与未来的气候变化
中国历史上已经历了无数次的气候变化或波动。有证据表明，约距今8000一5000年是一个相对于今的高温高湿气候适宜期，年平均气温和降水量分别比现在高2一4C和100一200mm，夏季风一直深人到西北[20〕。12世纪中国开始经历了小冰期的严寒，年均温比现在低1一ZOC。此期的降水时空差异较大，东部和青藏高原较干旱，西北则比现在湿润[20〕。近百年来中国气候与北半球的一般情况一致，呈现出干暖化的发展趋势。气温在20年代较高，50年代较低，70一80年代较高，北方增温更为显著，南方则不太明显。东部和西北自1910年来趋于干旱即〕，东部干旱指数波动上升，近百年来增加了约1.7倍[20〕。用有关时间序列中主要周期外推的方法，估计未来气候趋势是呻〕:①大部分地区在90年代偏暖，201。一2030年将出现一个偏冷期，204。年后又回暖。②温室气体增暖可能强化上述暖期，故下世纪中国总趋势是增暖，最暖时期比现在升温ZC左右;但增暖过程中会出现时间尺度为10一20年、变幅。.5一1.0℃的波动。③降水量将在东部减少、西部增加。与国际上的情况一样，关于未来的中国气候也存在很多不确定性和争论。一般都承认变暖趋势，但关于温室效应的看法不尽一致，区域的气候变化亦不确定。对农业而言，需特别注意极端气候和水分条件的变化。降水频率和分布的变化较难预料，但升温结合旱涝变动肯定将构成对农业的严重威胁。例如，由于海陆增温的差异，亚洲季风很可能增强，降雨强度会加大，因而洪水和侵蚀会加剧。较高的地温和气温将强化蒸发，干旱、半干旱区的荒漠化和灌溉区的盐碱化也将加剧。
3.2农业环境的脆弱性和变动性
时空差异极大是中国气候的显著特征。东部季风区、西北干旱区、青藏高原区的气候迥然不同，前者又包含着从热带到寒温带各种类型。中国大部分地区受季风影响，降水年际变率在东部季风区为30%以上，西部干旱区甚至更大;平均温度年际变率常在1℃以上。气候波动还在更大时间尺度上发生，如整个60年代华北降水显著减少就是一个典型例子。气候变异常使农业生产不稳定，有些地区作物产量的波动幅度可达30%以上[z0j。中国农业环境的一个严重问题是土壤侵蚀和土地荒漠化，这也与气候有关。中国土壤侵蚀面积已达150又10‘km，[，习;土地荒漠化面积17.6\zo4kmZ，其中32%是过去100年来形成的;此外还有15.8只10‘km，正面临荒漠化的危险咖〕。若按联合国环境署的标准，土地生产力下降25%即为荒漠化的临界值，那么中国非灌溉耕地中有69%属于荒漠化土地哪〕。显然，温度和降水的变化对大多数非灌溉耕地都有严重影响。对灌溉的依赖也造成农业的危机。最近几十年来中国北方的地表水显著减少，例如青海湖水位在1956一1984年间下降了3.35m，松花江流域的年径流量从50年代后期的70omm减少到70年代后期的Zoomm。地下水超量开采，供给也日趋减少。淡水资源短缺已很严重[20〕。与气候相关的自然灾害在中国是很频繁的。据不完全统计，自公元前206年到1949年，有文字记载的严重旱灾是1056次，严重洪灾1029次。泥石流、滑坡、台风、尘暴、病虫害等亦很常见。近年来各种自然灾害所造成的直接经济损失每年高达500亿元嘟〕，农业损失尤甚。
3.3农业系统的脆弱性
中国农业本身的脆弱性使气候变化的影响更显严重。首先是农业资源的人均占有量少，特别是土地资源和水资源。由于城市化、荒漠化、土壤侵蚀等的扩展，耕地面积还会进一步减少。再加上人口增长的因素，人均耕地面积将会由目前的。.115ha减少到下世纪初期的0.o94ha和下世纪中期的。.o63ha卿口。水资源短缺一直是中国很多地区农业发展的主要限制因素。例如华北平原，其耕地占全国总量的42%，但水资源却只占6%。全国最大的这部分耕地潜力大受水资源短缺的限制，而气候变化很可能使水分条件进一步恶化。另一方面，人口还将增加，生活水平也需进一步提高，这就使对农产品的需求不可避免地上升，中国农业系统将更不堪重压。中国现在已面临人口承载力接近极限的危险，气候变化会使农业生产能力与农产品需求之间的冲突更加尖锐。增加投资和发展技术是适应气候变化的重要途径，但中国农业在这方面的前景不乐观。作为发展中国家，财力有限，而其他经济部门的投资需求被放在较优先的地位，农业上的投资大受限制。事实上，近年来国家对农业的投资比例已经下降，其不良后果已经显现[28〕。中国农民科学文化水平较低，农业科技人员相对稀少，农业技术装备不足，所有这些都使适应气候变化的技术实力有限。
3.4气候变化对中国农业的潜在影响
国际学术界已出现了一些有关气候变化对中国农业影响的研究，结论大相径庭。美国国防大学的一份报告估计，中国粮食产量将增加，中国将从粮食进口国变为粮食出口国[l’〕。然而悲观的结论更多，如Kellogg认为，中国主要农业区很可能将变干旱，对粮食生产有严重影响[29〕。Parry和swaminathan也指出，全球升温将使中国北方和华中的土壤水分减少，农业将减产[15〕。中国科学家对个问题也作了研究。黄秉维认为，全球变暖将使中国的温度带北移，其直接作用对作物生长是有利的。例如，边缘热带的橡胶、咖啡等作物再也不会遭受现在偶有出现的冷害;在中、北亚热带，目前的一年两熟制可望变为三熟制;在暖温带，升温不仅会增加作物产量，也将有利于水果生产。但是全球变暖的间接作用(诸如病虫害增加)却对作物生长有害，更重要的是未来降水的不确定性将严重影响中国的农业生产咖〕。赵名茶的研究表明，全球变暖将使中国的寒潮之害减轻，有利于农业生产。特别是在中国的干旱区，由于降水将增加，土壤水分条件将得到改善，干旱频率将减少，灌溉面积将扩大，农业生产潜力将提高，作物产量也会较稳定[sl〕。
大多数中国学者认为，由于中国农业对与气候有关的多种条件变化已经很敏感，全球气候变化将会严重冲击中国农业，尽管区域气候变化的前景尚不确定。增暖导致蒸发、风蚀、干旱的加强和台风频率的加大，使农业总产量至少损失5%;某些森林物种将严重丧失，部分森林将变为稀树草原[sz〕;即使是中等程度的海平面上升也会对沿海地区造成严重灾难。大片耕地和养殖场将被淹没，而这正是中国沿海的主要食品生产基地。大河三角洲是中国人口最密集、土地最有生产力、基础设施和工厂城镇最富集的地区，受海平面上升的威胁也最严重。珠江三角洲有35ookm“将被淹没，长江三角洲和黄河三角洲等较发达地区的大部分也将面临洪涝灾难咖〕。若无降雨量的增加作为补偿，则主要粮食作物将减产。温度每增加1℃，玉米平均产量会减少3%咖〕;小麦也将由于水分条件恶化而减产;晚稻则由于生长期缩短而严重减产。于是中国的粮食生产将面临严峻挑战，而这正好发生在中国人口和生活水平都将明显上升之时。扩大农业生产的可能性进一步受限，资源利用的余地更小，未来食品自给的保证程度将更无把握，农业系统更趋脆弱。
4对气候变化的农业适应对策
尽管气候变化对农业的影响具有不确定性，但“有备无患”，适应对策研究正在蓬勃兴起。农业的“适应”问题可从两方面来看。首先，农民和农村社区在面临气候条件的变化时会自觉地调整他们的生产实践，这是一种“自发”的适应策略，关于气候变化对农业影响的任何评价都应当考虑到采用此类策略的可能性。其次，在面临气候变化可能带来的减产或者新机会时，政府有关决策机构应促进农业结构的调整，以尽量减少损失和尽量实现潜在的效益。这种“有计划”的适应策略与减少温室气体排放的政策一样，都是关注气候变化对人类社会影响的决策响应。当然，农业对温室气体的排放也有重要的作用，但这已超出了本文的论题范围。战术上的适应措施也受到高度重视。Parry和Swaminathan明确了三类战术调整:改变土地利用(如农业区和作物类型的调整)，调整管理措施(如增加灌溉和施肥、防治病虫害、控制水土流失、改造农业基础设施等)，改变作物和畜牧制度(如调整农时)[l5〕。
无法掩盖的事实
工业革命以来，人类消耗各种能源并由此产生各种污染。煤炭、石油这些原本被埋在地底下的能源，经过人类多种利用后，其中的碳以二氧化碳的方式大量释放，导致空气中二氧化碳浓度提高，其他各种化学污染更是难以计数。
节能减排会议有一个很大的争议：发达国家认为自己承担的义务多，发展中国家承担的义务少，这与国家实力严重不协调。之所以欧美发达国家能够“发达”，是因为它们已经走过了高排放、高污染的阶段，发展中国家之所以叫“发展中”，因为它们正好走在这一步。可现实情况是，发达国家希望发展中国家承担更多的义务，其理由就是――你们现在排得更多。
大气平衡
空气保持平衡的流程是：动物从空气中吸进氧气，呼出二氧化碳，另一方面，植物吸收二氧化碳进行光合作用，又产生氧气，这样空气才会保持平衡。
从20世纪60年代开始，我们可以看到空气中的二氧化碳浓度呈现出稳步上升的趋势。在北半球的秋季和冬季，浓度开始上升，到春季前夕达到最高点，然后，二氧化碳浓度在春季和夏季又开始下降。这是因为植物在生长期，从必需物质中吸收的二氧化碳比释放的二氧化碳多。
大气中二氧化碳浓度的上升趋势与全球变暖趋势成正比，这不得不让人产生怀疑，因此二氧化碳成了头号嫌疑。偏偏二氧化碳自身又有一个让人指责的“把柄”：它能够吸收从地面反射回太空的长波辐射，让这些能量留在地球内部。于是“证据确凿”，二氧化碳成为全球气候变暖的“罪魁祸首”。
人们得出一个结论：二氧化碳浓度增加，许多应该被辐射到宇宙的能量被二氧化碳挽留在地球，于是地球的气温越来越高。从此以后，二氧化碳与它的“帮凶”们有了一个新名字――温室气体，其他的“帮凶”还有甲烷、臭氧和一氧化二氮等。
真相在哪里?
科学的一个重要精神就是质疑精神，不少科学家对于二氧化碳是影响地球温度的罪魁祸首持怀疑态度，相当多的科学家提出了反例。
反例一：人类比较了解的所有行星(包括地球)。二氧化碳都没有起到明显的保温作用
火星上的二氧化碳浓度是地球的30倍，照理说火星大气的保温效果应该比地球大气更强，但是，火星上一个已知的结论不支持二氧化碳是“温室气体”的观点：地球昼夜平均温差小于20℃，火星昼夜温差却超过100℃。
在地球上，各地大气中二氧化碳的分布基本上是均匀的，那么按照“温室气体”的逻辑，各地昼夜温差也应基本一致。而事实是湿度大的近赤道地区晴天昼夜温差在10℃左右，湿度小的近两极地区晴天昼夜温差在20℃左右，沙漠地区昼夜温差更是超过30℃；而阴天时，全球各地昼夜温差都只有20℃左右。
反例二：人类活动不能使大气中二氧化碳浓度明显增加
目前的估算结果表明，每年因人类活动排入大气的二氧化碳为280亿吨，只是自然界呼吸作用排出二氧化碳(每年总量约为5500亿吨)的5％，并且排入大气的二氧化碳绝大部分被水和植物吸收。
另外，海水的pH值大于8而呈弱碱性，很容易吸收二氧化碳。因此在地球上大气中的二氧化碳总量只占水中总量的1／60，二氧化碳增量中的98.3％被水吸收了，空气中的二氧化碳增加量很低。
在空气中，二氧化碳的含量约是0.0385％，而氧气的含量约是21％，氧气的浓度是二氧化碳浓度的700倍。氧气是由二氧化碳通过植物的光合作用而来，因此二氧化碳很容易转化成氧气。通过光合作用，大气中增加的二氧化碳有99.9％转变成了氧气。
水蒸气才是祸首?
根据以上的分析，有科学家提出了另外的观点：没错，近年来地球气候确实有暖化现象，二氧化碳浓度持续提高，但二氧化碳浓度提高，未必真正导致地球暖化。造成地球暖化的最大凶手其实是水蒸气!
水蒸气面目“和善”，所以，人们长期忽视了水蒸气和气温升高之间的联系。当人们认真研究水蒸气对气温的影响时才发现，它简直比二氧化碳的“罪行”更加严重!
水是地球上最丰富的物质，它会在固、液、气三种形态中变化，其热学性质非常丰富，它的任何一点微小变化，产生的热效应都远比二氧化碳在大气中对红外线的吸收产生的热效应大。
空气中的分子吸收辐射的能力与分子结构有很大关系。占空气成分绝大多数的氧气和氮气，都属于对称的双原子分子，吸收光辐射的能力就很弱。据估算，空气中的氧气大概只吸收了被大气吸收的太阳辐射总量的2％，而氦气基本上对吸收太阳光没有做出贡献。二氧化碳分子、臭氧分子是三原子分子结构，这样的结构相对容易吸收各种波长的辐射。水蒸气也由三个原子构成，两个氢原子和一个氧原子，它对辐射的吸收能力甚至比二氧化碳强得多。
卫星观测等数据显示，在上个世纪最后20年，地球大气平流层的水蒸气浓度先是逐渐增加，但从2000年至今，其浓度下降了约10％。美国研究人员根据这些数据以及气候模型进行分析后发现，自2000年以来平流层水蒸气浓度的下降对全球平均温度的变化产生了影响。他们的测算显示，平流层下部水蒸气浓度下降很可能是促使全球平均气温走势“扁平化”的一个重要因素，这一动向促使过去10年间全球变暖的速度减缓了大约25％，而在1980年至2000年平流层水蒸气浓度增加期间，全球变暖正处于加速时期。这一研究成果表明，平流层水蒸气浓度对全球气温变化具有重要影响。
科学家认为，无论从数量，还是对热能的吸收能力来看，水蒸气的温室效应占绝对主要地位。所以产生了晴天时低湿度的地方昼夜温差比高湿度的地方大的情况，这更解释了许多情况，如沙漠中的昼夜温差远大于海洋的情况。
未解之谜
无论是二氧化碳还是水蒸气导致全球气候变暖，全世界的科学家还没有形成一致认可的结论。更有不少气候学家通过研究不同化石层来确定地球几十亿年的气候记录。不少的化石证据表明，地球历史上曾反复出现过气温升高与降低的过程。这说明，气候周期性变化或许是由地球的本身特质所决定的。
至于气候变暖，这是个不争的事实，但是具体原因从科学角度来讲，着实难以盖棺定论。
节能减排的意义
如果全球各政治经济大国能够就节能减排达成一致协议，从直接效果来看，由工业生产造成的二氧化碳等温室气体排放量将有效降低。或许二氧化碳不是气候变暖的真凶，但节能减排的意义远不止如此――
第一，节能减排可以有效减少工业生产对化石能源的消耗，有效降低工业生产所带来的化学污染、可吸入颗粒物排放与能源消耗；
气候变暖90％是人类的责任
IPCC早在2001年的第三份报告中就提出，有“新的、更坚实的证据”表明人类活动与全球气候变暖有关，全球变暖“可能”由人类活动导致，这种可能性为66％。
现在，第四份报告进一步确认，人类行动对全球气候变化负有主要责任。IPcc在起草第三份评估报告时所依据的科学证据仅有几项实验，而第四次报告的依据是11个国家采用14种气候评估模式进行的58项实验。对全球大气平均温度、海洋平均温度、冰川和积雪融化的观测以及对全球海平面的测量等已证实，全球气候正在变暖。而且，科学预测的准确度也在提高。因为专家对全球气温升山_幅度的预测浮动范围明显缩小，表明科学界对气候变化的科学认知水平有了提高。
以气温和海平面升高为例，在IPcc的第三份评估报告中，专家曾预测到2100年全球平均气温将升高1.4℃至5.8℃，海平面将升高9厘米至88厘米。而在第四份报告中，专家们预测，从现在到2100年，全球平均气温升高幅度可能是1.8℃至4℃，海平面升高幅度是18厘米至59厘米，而造成这种结果的原因90％可能是人类的活动。气候变暖的一个重要实物证据是，格陵兰岛的冰盖约为260万立方千米，目前正在以每年100至150立方千米的速度消融。
当然，全球变暖还不仅仅是海平面和气温的升高。通过研究，专家们认为，从1750年开始，空气中二氧化碳、甲烷以及氮氧化物的含量一直以惊人的速度增加，目前已经远远超出工业革命前的水平。二氧化碳的增加主要是人类使用化石燃料所致，而甲烷和氮氧化物的增加主要是由于人类的农业生产活动所致。
因此，IPcc第四次报告得出结论：气候系统的变暖已经是“明确的”事实。如果不采取行动，人类活动导致的气候变化可能带来“突然的和不可逆的”影响。
全球变暖将会带来的后果
IPcc的第四份气候变化评估报告《气候变化2007》经2500名科学家审阅，有800位撰稿人和来自130多个国家的450位第一作者。其第一卷《科学基础》、第二卷《影响、适应和脆弱性》、第三卷《减缓气候变化》已经分别于2007年2月2日在法国巴黎、4月6日在比利时布鲁塞尔、5月4日在泰国曼谷。第四卷《综合报告》是对前三部分报告的总结，其中的《决策者摘要》分为观测到的气候变化及其后果、气候变化原因、预测到的气候变化及其影响、适应和减缓选择、长期远景等5个部分。 全球变暖会给地球上所有地区和所有人都带来恶果，但是，对不同的地区还有不同的后果，将形成气候变化的马太效应，即贫穷地区受到的负面影响最大，而发达地区受到的负面影响较小。因为，由于技术和财力方面的应对能力有限，那些最贫穷的国家受到的影响将最为严重。例如，在非洲，酷热将使登革热、霍乱、疟疾等疾病蔓延，造成更多人死亡。 总体而言，极地陆地冰盖的部分消融将使海平面上升，造成低洼区域海岸线和洪水的大变化，对河流三角洲和低地岛屿产生巨大影响。全球变暖将导致气候灾害更加普遍。热带风暴将更频繁、更猛烈地光顾。高温和暴雨天气将危害世界部分地区，导致森林火灾和疫病蔓延等后果。海平面上升将令沿海地区洪涝灾害增多、陆地水源盐化。一些地区饱受洪涝灾害的同时，另一些地区将在干旱中煎熬，遭遇农作物减产和水质下降等困境。
从1961年～1993年，全球海平面上升的速率已经从每年1.8毫米增加到3.1毫米。海平面上升的原因是热量扩展，冰川、冰盖以及极地冰层的消融。如果气温上升幅度超过1.5℃，全球20％～30％的动植物物种将面临灭绝；如果气温上升3.5℃以上，40％～70％的物种将面临灭绝。
从现在起到2080年全球平均气温将升高2到4℃，届时将有11亿到32亿人的饮水可能遇到问题，2亿到6亿人将面临饥饿威胁，每年沿海地区2亿到7亿居民将可能遭受洪涝灾害。如果冰川融解、平均气温愈来愈高和水位上升，会让饥荒和疫病蔓延、水源受污染、遭受更多风暴和更频密的旱灾，可使70％的动植物品种绝种。
各个地区受到的影响有差异
如果按目前的趋势持续下去，世界各大地区因气候变化将可能受到不同的影响。
非洲非洲会首当其冲经受气候变化的恶果。2020年，7500万到2.5亿人预计将遭受因气候变化导致的水短缺压力，需水量大的农作物有可能减产50％；农业生产包括食物，会受到严重威胁，这将反过来进一步影响食品安全，加剧营养不良；到本世纪末，海平面上升将侵袭居住着大量人口的低海拔沿海地区，而为适应这一变化所需付出的代价至少要占GDP的5％～10％；2080年，干旱与半干旱地区的面积将增加5％～8％。
小岛屿国家小岛屿国家和非洲受到的影响不相上下。海平面上升恶化了小岛屿国家的生存环境，洪水、暴风雨雪严重损坏小岛上的各项基础设施，影响岛上居民的生计甚至关乎其生存；沿海环境恶化，比如海滩侵蚀、珊瑚白化病等，会影响到当地资源；到本世纪中期，气候变化将减少很多小岛国的淡水资源，在低降雨时期，用水将十分紧张：越来越高的气温下，会遭受非本土物种的入侵，特别是在中高纬度地区的岛屿。
亚洲亚洲受到影响也会非常严重。2050年，中亚、南亚、东亚、东南亚，特别是大的江河流域的可用淡水将减少；沿海区域，特别是南亚、东亚、东南亚地区人口众多的大三角洲地带，将遭受日益频繁的源自海洋的洪灾侵扰。在一些三角洲，洪灾则来自一些河流；在东亚、南亚、东南亚，与洪涝灾害相关的腹泻所导致的地方疾病发病率与死亡率将上升，因为这些地区水文循环发生变化。
拉美拉美地区受到的影响在非洲和亚洲之后。本世纪中期，温度增加以及随之而来的土壤水分的减少将逐步导致亚马逊河东部的热带雨林被热带稀树大草原所取代，半干旱植被也将逐渐旱植被取代：一些重要农作物产量与家畜数量下降，对食品安全造成威胁。在一些气候温和的区域，大豆产量会增加。总的来说，有饥饿之虞的人数将会增加；降水模式和冰川消失将会发生。
澳大利亚和新西兰这两个国家也逃脱不了气候变化造成
的损害。2020年，显著的生物多样性损失将发生在一些生态富饶地区，包括大堡礁和昆士兰州的潮湿热带；2030年，澳大利亚东部、南部地区，以及新西兰北部和一些东部地区的用水安全问题将加剧；到2030年，因为干旱和火灾，澳大利亚南部和东部大部分地区，以及新西兰东部部分地区的农业产量将下降，林区面积缩小。
欧洲尽管欧洲受到气候变化的影响较之上述地区要少，但后果也不容忽视。气候变化使欧洲一些地区资源、资产的地域差异拉大，还将产生一系列不良影响，诸如内陆地区山洪暴发，以及由于风暴和海平面升高所致的更加频繁的近海洪灾和海岸侵蚀；高山地带将面临冰川消退，积雪层和冬季旅游减少，以及大范围物种损失；在欧洲南部，已经受到气候变化影响的一些地区，高温和干旱情形还会进一步恶化，同时可用水资源、水电开发潜力和夏季旅游也将受到影响；气候变化还使因热浪袭击导致的健康问题增多，同时增加了森林火灾的发生几率。
北美这一地区也将受到气候变化的重大影响。北美洲西部山脉气温上升导致积雪场减少，冬季洪灾增多，夏季流量减少，恶化了这一区域对过度分配的水资源的竞争状况;在本世纪内，已经经历过热浪的城市要经受更强烈的、持续时间更长的热浪，由此引发更多的对健康不利的问题。 极地地区极地地区冰川、冰层和海冰的厚度与面积都在减少，会对自然生态系统中的生物体产生不利影响；对于生活在北极圈内的人类来说，不利影响主要是因冰雪环境有变，被迫逐步改变其传统的生活生产方式；两极地区特殊的生态系统和生活环境更容易受到影响，因为防止物种入侵的气候屏障作用在减弱。
可以采取的行动
IPCC认为，只要采取行动，人类完全可以控制气候变暖。这些措施包括，改变能源消耗结构，减少对化石燃料的依赖，开发可再生和清洁能源，推动使用环保型公共交通设施，推广节能型办公和家用设备，改善土地利用管理等。
例如，在能源供应、交通、建筑、工业、农业、林业、废弃物等领域，通过采取改进能源供应和分配效率、使用更多高燃油效率汽车和混合动力汽车、削减建筑能耗、提高能效、改进耕作和土地管理以增加其碳储存能力、造林和恢复植被、受控的废水处理等具体措施，可以实现减缓气候变化。
由于美国一直担心减排温室气体会给经济造成影响，对此IPcc指出，减缓气候变化只需付出一点点经济成本，长期而言，平均每年减排的成本只占全球GDP不到O.12个百分点。
具体而言，到2050年，为了将大气中温室气体浓度稳定在710ppIn(lppn为百万分之一)到445ppm，二氧化碳的平均经济成本介于使全球GDP增加1％和减少5.5％的范围之间。如果大气中温室气体浓度目标设定在445ppm～535ppm之间，到2050年，减缓气候变化的经济成本平均每年将小于全球GDP的0.12％；如果目标设定为535ppm～590ppm，到2050年，减缓气候变化的经济成本平均每年将小于全球GDP的0.1％。而目标若为590ppm～7lOppm，到2030年，经济成本将小于0.06％，到2050年，将小于0.05％。
而在印度尼西亚巴厘岛举行的联合国气候变化大会还对减排温室气体具体到了3组数字，即2、445、25至40。它们分别代表2℃，大气中二氧化碳的浓度为445ppm，全球温室气体排放量减少25％至40％。
提出这几个数字的事实基础是，与19世纪初相比，全球气温平均上升了0.7℃，如果再上升1.3℃就会产生严重后果：一些地区缺水，庄稼欠收，珊瑚礁大面积灭绝，热浪使更多人死亡，暴雨来得更为猛烈。为了将累计升温幅度控制在2℃，IPCC研究小组得出的结论是，大气中二氧化碳的浓度应保持在445ppm的水平上，目前估计在400ppm以下。IPCC的很多科学家认为，将温度不能超过2℃和使二氧化碳保持在445ppm是一种“最低要求”。
要做到这一点，工业化国家就必须在2020年将温室气体排放量保持在比1990年的水平降低25％至40％。这才能使气温上升幅度不超过2℃。可喜的是，欧盟和其他许多国家已经这样做了，但美国并不同意。在美国的坚持下，这些数字没有一个出现往联合国气候变化会议最后的关键性文件中。但在今后两年的关键性气候谈判中，这几个数字必然是关键因素。
P00和IPOO报告
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)是由联合国环境规划署和世界气象组织于1998年创建的，汇集了来自世界各地的2500多名专家，委员会分3个工作组。至今，1PCC已发表了4份关于全球气候变化的评估报告。IPCC分别在1990年、1995年和2001年发表了3份全球气候评估报告。
在1990年发表的首份全球气候评估报告中，IPCC向人类警示了气温升高的危险。这份报告推动了联合国环境与发展大会1992年通过《联合国气候变化框架公约》(简称《框架公约》)。《框架公约》是世界上第一个为全面控制二氧化碳等温室气体排放、以应对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响的国际公约。
关键词：气候变化经济学；气候变化的经济影响；温室气体减排成本
一、引言
政府间气候变化委员会(ipcc)第四次评估报告指出(2007a)，近百年来，全球表面的气温升高了0.74℃。如果在2000年到2030年间依然保持目前的能源消费结构，全球温室气体的排放将增加25—90％，预计未来20年间，气温将每10年增加0.2℃。科学证据表明燃烧化石燃料排放的二氧化碳的累积以及人类活动排放的其他温室气体如甲烷和氧化亚氮等是导致气候变化的重要原因。气温升高可能导致极端气候事件(如热浪)发生的频率加大、风暴的密集度增加、大气降水模式的改变以及海平面上升等。这些自然系统的变化反过来又会对生态系统的功能产生根本的影响，从而威胁生物的生存能力和人类财富的安全。
经济学家williams nordhaus1982发表了题为“how fast shall we graze the global commons”的文章，开始应用经济学研究气候变化，从此气候变化经济学就将焦点落在分析气候变化的影响和提供积极的针对面临的气候问题的政策分析。虽然和环境经济学的其他领域有重叠，但气候变化经济学更多的是利用气候变化的鲜明特点，即温室气体影响的长期性、气候问题产生和影响范围的全球化、政策的效益和成本的不平衡的分布等，来理解气候变化问题的多个侧面。通过模拟经济发展和温室气体排放增长的趋势，检验和分析技术选择对气候变化进程和减排成本的影响，选择控制气候变化的具体措施(如碳税和碳交易等)。
气候变化经济学已经建立了其研究领域和基础要素，并在经济学界达成了共识。1997年，美国2500名经济学家，包括9位诺贝尔经济学奖得主共同发表了一项声明，指出最有效的减缓气候变化的方法是通过基于市场的政策。他们认为如果没有控制措施，温室气体继续排放将导致世界随着气候系统的变化经历根本性的变革。他们相信经济学家和决策者能够利用大量的证据和量化的风险评估提供的信息来帮助形成应对气候变化的措施。
二、气候变化的损失和减缓的效益
气候变化可能导致一系列的后果，如平均气温升高、极端天气现象频率发生、降水模式的变化、海平面上升和生态系统的改变等，这些生物物理系统要素的变化将对人类的福利产生不同程度的影响。经济学家通常将气候变化对人类福利的影响分为两类：市场和非市场的损失。
市场的损失(market damages)来源于气候变化导致的市场产品的价格波动和数量的变化给福利带来的影响，主要是因为生产量的变化受气候变化要素的约束。研究者通常应用气候依赖型的生产函数来模拟气候变化的福利影响。例如，小麦的产量是气候要素气温和降水的函数，因此可以直接估算由于气候要素变化导致的小麦产量的变化。生产函数法还被用在森林、能源服务、水资源利用以及海平面上升导致的洪水等产生的经济损失。有学者认为生产函数法忽视了产品之间替代的可能性。于是享乐价格法(hedonic approach)则成为估算气候变化损失的另一选择。例如mendelsohn et al.(1994)将享乐价格法应用到农业，基于选择最大化地租的假设，利用跨部门的数据检验自然、物理和气候变量对土地价格的影响。
非市场的损失(no—market damages)包括由于不利的气候变化导致的直接效用的损失、损失的生态系统的服务以及生物多样性减少导致的福利的减少。这些损失的价值不能够在市场上直接观察到。例如，生物多样性的损失没有和价格的变化有任何明显的直接联系，也观测不到需求的变化。条件价值评估法(contingent valuation method)是最有争议也是最为广泛被采用的评估非市场损失的方法。berk and fovell(1998)利用支付意愿法研究了美国加州不同地域的公众为阻止当地的气候变化每月愿意支付的价格。结果表明冬季人们为阻止当地气候变得暖湿／暖干的支付意愿分别是每月9.74和16.70美元，而为阻止气候变得冷湿／冷干的支付愿意分别是每月11.10和18.18美元。
评估气候变化的经济影响，更多的研究利用包括市场和非市场部门的经济模型，估算全球或是区域气候变化的经济损失。总体上，基于模型的实证性研究报告了三种不同的气候变化经济影响的评估和结果。第一种是计算在特定的全球平均气温升高的情况下，气候变化的影响占gdp的百分比。mendelsohn et al.(2003)估算了气候变化对农业、林业、水、能源和海岸地带五个市场部门的影响，结果表明全球气候变化的影响非常的小。如果气温比工业化前升高4℃或是以上，在此情况下气候变化对上述五个部门的影响都是正的。tol(2002)的估算包括市场(农业、林业、水、能源、海岸地带)和非市场的部门(生态系统以及疾病造成的健康影响)，结果发现如果气温比工业化前升高0.5℃时，气候变化带来的效益占全球gdp的2.5％。如果全球气温升高2-2.5℃，气候变化的损失占全球gdp的0.5-2％。dordhaus(2000)除了考虑更多的市场部门、与气候相关的疾病、污染造成的死亡以及生态系统外，其模型还包括了气候变化导致的灾害的经济损失。
第二种研究气候变化的经济影响则是按照特定的排放情景，在特定的经济发展、技术变化和适应能力的假设前提下，经济影响被按照时间的发展综合，然后被贴现到现在的值。一些估算是在全球的尺度上进行的，有些估算是综合一系列地区或是当地的影响以得到全球的总和。stern(2006)应用综合评估模型，设计了基准和高气候变化的不同情景。模型估算的结果表明，在“照常营业”(business—as—usual)的情景下，即如果我们现在不采取措施或是行动的话，气候变化对市场部门的影响加上灾害的风险损失，每年至少占全球gdp的5％；如果将市场部门、灾害的风险和非市场的损失都计算在内的话，气候变化影响的损失估计每年占全球gdp的20％或是更多，而且损失将一直持续。jorgenson et al.(2004)应用一般均衡模型(cge)估算气候变化对美国投资、资本的存量、劳动力和消费的影响。结果显示，如果温室气体排放导致气温升高3℃，在最佳的适应状态和潜在的危害较低的情况下，气候变化的净收益为gdp的1％；如果很少采用适应气候变化的措施，损失为gdp的3％。不管是哪种情景，70-80％的气候变化影响是由农业产品的价格变化引起的，少部分是由能源价格和死亡率的变化导致的。
第三种气候变化影响研究的是估算社会碳成本(social cost of carbon，scc)。在任何时间段或是任何时间内，scc是每增加一个单位的碳排放(co2)造成的以经济价值来估算的额外(边际)影响或是损害，也可以理解为每减少一个单位的碳排放的边际效益。scc的计算尽可能将每一吨额外保存在大气中的co2的边际影响加起来，此过程需要一个温室气体在大气中停留的时间模型和将经济价值贴现到排放年限的方法。2005年社会碳成本的平均估算值为每吨碳(tc)43美元(即每吨二氧化碳12美元)，但该平均值的变化范围很大，如在100个估算中，每吨碳从10美元(每吨二氧化碳3美元)到高达每吨碳350美元(每吨二氧化碳95美元)(ipcc，2007c)。社会碳成本大幅度的变化在很大程度上是由于估算的假设上存在的差异造成的，如气候敏感性、响应时间滞后、风险和公平的处理方式、经济的和非经济的影响、是否包含潜在灾难损失和贴现率选择等。
三、温室气体减排成本的估算
美国国家环保局的研究(us epa，2006)分析了全球和不同地区以及不同部门的非二氧化碳温室气体的减排成本，指出如果减排成本是$10／tco2eq，2020年全总的非二氧化碳的减排潜力大于2000mtco2eq(二氧化碳当量)；如果减排成本为$20／tco2eq，则减排潜力为2，185mtco2eq。由于二氧化碳是最大的温室气体来源，而且其在大气中的累积对气候系统产生巨大的影响，目前国内外主要的研究大都集中讨论二氧化碳的减排成本。
1、减排成本估算的方法和模型
二氧化碳的减排成本取决于多种边际替代的可能性，例如不同燃料的替代以及替代能源密集型产品的能力等。替代的潜力越大，则满足特定的减排目标的成本也就越低。研究者主要应用的模型采用两种不同的方法来评估可替代性的选择和减排成本：“自上而下”和“自下而上”的模型。
“自下而上”的能源技术模型，提供了非常详细的有关具体的能源过程或是产品的技术信息。模型趋于集中在一个部门或是一组部门，对于一般能源替代的能力提供较少的信息，也不能反映能源密集型产品价格的变化对这些产品的中期和最终需求的影响。自下而上的研究一般是针对行业的研究，所以将宏观经济视为不变。比较常用的模型有斯德哥尔摩环境研究所开发的leap，日本环境研究所的aim／enduse以及在国际能源署框架的markal模型等。许多研究机构都根据研究需要和解决的问题开发不同的模型。
“自上而下”的研究是从整体经济的角度评估减排成本的经济模型，包括“可计算一般均衡”(computable general equilibrium，cge)模型。这些模型的优势在于能够追踪燃料的价格、生产方式以及消费者选择之间的关系。然而，这类模型包涵了较少的具体的能源过程或是产品的信息，能源之间的替代通过平稳的生产函数来体现，而不是详细的可选择的不连续过程。自上而下的研究是从整体经济的角度评估减排成本，使用全球一致的框架和有关减排的综合信息，并抓住宏观经济反馈和市场反馈。自上而下的结果很大程度上依赖于模型建造的假设。repetto & duncan(1997)的综合分析发现，广泛应用的估算气候变化减排成本的模型，都包括了以下主要假设：低碳或是无碳技术的可得性以及成本，经济对于价格变化反应的有效性，能源和能源产品可替代性程度，达到具体的二氧化碳减排目标需要的年限。是否减少二氧化碳排放就可以避免一些气候变化的经济成本，是否减少化石燃料的燃烧就可以避免其他的空气污染的损害，碳税税收如何在一个经济体内循环等。如果假设条件不同，得出的减排成本的差异是比较大的。
综合评估模型(integrated assessment models，iam)模拟人类活动导致的气候变化的过程，从温室气体的排放到气候变化的社会经济影响进行综合的分析。这类模型将温室气体排放、温室气体在大气中的集中程度、气温、降水等要素联系起来，同时还考虑这些要素的变化如何反馈到生产和效用系统。综合模型也多为优化模型，以解决随着时间的变化如何将减排的利益最大化。综合模型利用气候变化经济分析的方法，比较减缓温室气体排放的政策成本和消除或是减弱气候变化的效益。这类模型如麻省理工学院的igms模型和stern报告中应用的page2002等。
2、减排成本的实证研究
ipcc(2007c)第四次评估报告指出，实现中期减排(2030年)，全球将温室气体稳定在445和710ppm co2-eq之间的宏观经济成本处于全球gdp降低3％和gdp增长0.6％这一范围内。实现长期减排目标(2050年)，大气中温室气体稳定在710和445ppm co2-eq之间，全球平均的宏观经济成本是gdp增加1％到gdp损失5.5％。大多数研究的结论是随着温室气体稳定目标的严格，减排成本加大。模拟也表明，假设排放交易体系下的碳税收入或拍卖许可证的收入用于促进低碳技术或现有税制的改革，将会大幅度降低减排成本。全球减排二氧化碳的宏观经济成本的估算主要是利用自上而下的模型，模型的总体假设是在全球排放交易的前提下，寻找全球最低的减排成本。
区域减排成本在很大程度上取决于假设的温室气体的稳定水平和基准情景。对于相同地区减排成本的估算，由于采用了不同的模型和假设，最后得出的结果也有很大的差异。虽然计算结果在具体的数据上有所不同，但是模型所解释的总体特征还是具有一致性。chen(2004)利用中国的markal—macro模型，预测中国2050年的一次能源的消费为4818mtee，碳的排放量为2395mtc，从2000到2050年之间，中国单位gdp的碳强度将平均每年降低3％。在此情景下，如果co2的减排幅度为基准水平的5-45％，估算的碳的边际减排成本在12美元／吨碳到216美元／吨碳，减排的经济成本相当于在基准基础上损失0.1％到2.54％的gdp。王灿等(2005)采用综合描述中国经济、能源、环境系统的动态cge模型，分析了2010年实施碳税政策的减排情景。结果发现，在基准排放水平下co2减排率为0-40％时，gdp损失率在0-3.9％之间，减排边际社会成本是边际技术成本的2倍左右。当在基准排放水平下co2削减10％时，碳排放的边际成本约99元／吨，gdp仅下降0.1％左右，如果减排率上升到30％时，碳排放的边际成本约475元／吨，gdp将下降1％左右。
英国公共政策研究所(lockwood et al.，2007)报告了一项基于不同模型对于英国减排成本的估算。其中，anderson的自下而上的模型结果表明，在2050年，如果减排目标是在1990水平上减排80％，在基准没有控制飞行的排放的情境下，减排的成本为gdp的2.49％；如果控制飞行的排放，减排成本是gdp的1.06％；在能效提高的情景下，减排成本为gdp的0.76％；而如果有新核能的投入，则减排成本为gdp的0.94％。markal—macro模型的结果显示，在2050年，基准的情景下减排成本为gdp的2.81％；加速技术革新的减排成本为gdp的2.58％；高燃料价格的情景下，减排成本为gdp的2.64％；而能源效率加速提高的减排成本为gdp的2.04％。不管哪类模型，结果均显示提高能源效率是降低减排成本的关键因素。这两个模型的结果也被用在英国能源白皮书中，强调提高能源效率是英国的能源政策的优先考虑。
研究还发现估算co2的减排成本，基于不同的理论和方法的变量是关键的要素，例如贴现率的选择、市场有效性的假设、外部性的处理、价值评估的问题和技术、气候变化相关的政策的影响、交易成本等，这些经济要素的不同都会导致估算成本的差异。
3、技术变化与减排成本
气候是由存储在大气中的温室气体决定的。有些温室气体在大气中能够存在上百年，使得气候变化成为一个长期性的问题，因此技术条件的假设对于减排成本的估算就非常的重要。温室气体的减排成本和技术变化的速率、技术替代以及新技术的应用是直接相关的。和没有考虑技术进步的模型比较，将技术变化包括在模型中估算出来的温室气体减排成本明显的减低(ipcc，2007c)。这些成本下降的幅度关键取决于减缓气候变化的技术研发支出的回报率、行业和地区之间的溢出效应、其它研发的推广以及边干边学的模式和学习的速度等。
目前应用的技术进步模型已经有了极为显著的改进，超越了早期的传统模型中将技术看作是外部变化因子的模式。最近的几个模型允许技术进步的速率或是方向对内在的政策干预做出反应。一些模型(如popp，2004；nordhaus，2002)则集中在研究和开发基础上的技术变化，结合政策干预、激励研发的政策以及知识的进步。其他的模型则强调基于学和做的技术变化，考虑累积的产出是和学习相关的，随着产出的不断累积而降低生产成本。相对于那些将技术认为是外部因素的模型，政策介入所产生的技术变化的模型能以比较低的减排成本达到规定的减排目标。
四、气候变化经济学与不确定性
气候变化最大的特点是不确定性，在科学上和经济学上均具有不确定性。科学上的不确定性表现在我们还缺乏对一些科学问题的认识，例如排放的温室气体在大气中积累的量，温室气体集中程度的改变对全球气候的影响，气候变化在全球范围内分布以及出现的速度，区域气候变化对海平面、农业、林业、渔业、水资源、疾病和自然系统的影响等。经济上的不确定性表现为我们不确定世界人口和经济的增长速度，人类活动的能源强度和土地强度，控制温室气体排放或是鼓励技术发展政策对温室气体在大气中累积的影响以及政策的成本等。
1、不确定性与气候政策的选择
不确定性分析的目的一是辨别出一系列可管理的变量，二是估计每一个重要的参数可能的分布，三是估计参数的不确定性对所解决的重要问题的影响。一些成熟的数学模型已经被学者用来分析和成本效益相关的不确定性，如一些学者采用monte carlo模拟分析减排模型输出的不确定性，决定那些缺乏知识的随机的参数或是误差如何影响被模拟的系统的敏感性和可信度。此方法提供了给定政策的一系列结果或是一系列的优化政策。王灿等(2006)利用monte carlo模型对cge的二氧化碳减排模型的不确定性进行了分析，他们对cge模型的50个自由参数进行随机采样，考察模型输出的不确定性。敏感性分析也被用来确定减排成本评估中对估算结果产生重要影响的因素。还有一些研究者利用其他的模型来处理不确定性。例如nordhaus(2007)利用综合的气候-经济模型dice同时分析不确定性。
2、不确定性与贴现率的选择
温室气体在大气中的存在要持续一个世纪或是更长的时间，因此减缓气候变化的效益必须在不同的时间尺度上被度量，这样就提出了贴现率在气候变化研究中的重要作用。通常讨论两种贴现的方法，但这两种方法均存在明显的不确定性。一种是应用社会时间偏好率，即纯粹的时间偏好率和福利的增长率之和。另外的方法考虑市场的投资回报率，使项目的投资能够得到这种回报。也有专家指出，应该选择比预期价值低的贴现率，以反映贴现的要素以及贴现率和贴现的时间间隔之间的关系。针对减缓气候变化的行动，一个国家必须将其决策建立在让贴现率能够反映资本的机会成本的基础上。发达国家一般采用4-6％的贴现率是合理的(这个贴现水平被欧盟国家用来评价公共部门的项目)，而发展中国家的贴现率可能会高达10-12％(ipcc，2001)。在stern的报告中，基于对气候变化公平性的强调，选择了近似于零的0.1％的贴现率，致使其气候变化影响的估算受到了经济学界的批评。nordhaus(2007)用相似的方法和3％的贴现率重新模拟stern的估算，发现气候变化的经济影响远远低于stern的结果。
3、不确定性与减缓气候变化的行动
除了对减缓气候变化的成本估算有影响，不确定性同时也提出了非常重要的问题：是否应该现在就采取行动减缓气候变化?现在行动应该投入多少?还是等待至少是一些不确定性得到解决?经济学原理建议，在缺乏固定的成本和不可逆转性的情况下，社会现在就应该采取减缓气候变化的行动，温室气体的减排量应该是在预期的边际成本和边际效益相等的那个点。然而，无论是在成本侧的低碳技术的投资还是在效益侧的温室气体排放的累计，气候变化和固定成本和不可逆的决策存在着固有的联系。这些特征导致或是采取更为积极的行动来减缓气候变化或是没有行动，分别取决于各自沉没成本的大小。实证性的分析和数学模型建议现在就应该开始采取措施减缓温室气体的排放，以获得显著的环境效益。stern的研究报告(2006)显示，如果现在采取行动控制温室气体的排放，气候变化的损失会控制在每年损失全球1％的gdp。所以他呼吁世界应该立即行动，大幅度的削减温室气体的排放，以避免气候变化带来的严重损失。
五、结语
随着全球性变暖,地球环境的许多要素也发生了变化,这在艾比湖流域地区反映明显,如湖泊萎缩、河道断流、沙漠化加剧、生物多样性受损等,导致水资源短缺,旱灾、洪灾、雪害、滑坡、泥石流等自然灾害增加。因此,维护艾比湖流域自然生态系统的相对稳定,对维护绿洲的生态平衡和社会经济的可持续发展具有不可估量的作用。
1资料与方法
联合国政府间气候变化工作组最新完成的一份报告草案称[1],从l860年到现在,北半球的气温已经平均升高了0.4℃~0.8℃,其中的20世纪是l000年来北半球气温升高幅度最大的一个世纪,而l990年~1999年是l000年来北半球平均气温最高的l0年。20世纪的全球气候变暖己成为大气科学研究的热点。王绍武[2]利用中国气温等级资料研究了近l00年中国气温变化规律,表明中国的气温变化与全球有相同的时候,却并不总是一致。近百年来中国气温上升了0.4℃~0.5℃,略低于全球平均的0.6℃[3,4],中国与全球气温的相关系数在0.3~0.4之间。中国东北、华北及新疆的变暖可能与北半球一致,新疆从20世纪80年代以来,气温变化与全国、全球气候增暖趋势是一致的,也存在明显的季节差别和地区差别,冬季最为明显,北疆增暖幅度大于南疆。这里将利用艾比湖流域温泉、精河、博乐、阿拉山口、乌苏5个气象站在近40年的气温、降水逐年月资料,用相关分析及线性趋势分析等统计方法,分析在全球变暖的大背景下,艾比湖流域气候与生态环境演变的趋势。
2结果与讨论
2.1艾比湖流域气候的年际变化艾比湖流域属中温大陆干旱气候,水资源缺乏但较为稳定,生态环境极脆弱,是经济开发的主要制约因素,由于独特的地理环境,形成立体型的多态气候,自西向东,年平均气温从-3.8℃上升到8.6℃,年平均降水量从228mm下降到104mm,从而形成了山区、平原和荒漠等多种气候态,有利于合理开发多种产业。全球性气候变暖在艾比湖流域反映明显,呈明显变暖和变湿趋势,同时,春季低温冷害、夏季暴雨洪水等灾害性天气气候增多,洪旱频率增大,突发性天气气候事件增多,寒潮冷空气明显减少,沙尘暴减少。90年代平均气温与前30年平均气温相比,平均偏高0.6℃;20世纪90年代年降水量与前30年平均值相比,平均增长了9.4%。这将会对经济发展带来一定的影响,但干旱总体特征不会改变,原因是升温导致蒸发增加,可抵消甚至超过降水增加的作用,助于解决干旱缺水的程度。艾比湖流域的年平均气温具有缓慢上升的趋势,各区域振幅变化具有较好的同步性。表1中列出了艾比湖流域三大代表性区域年平均气温与降水量趋势方程及相关系数,在0.05的信度下,区域内的年平均气温趋势方程的相关系数均通过了显着性检验(t检验),说明了在艾比湖流域的增温趋势明显;山区、平原和荒漠地带年平均气温趋势方程的相关系数分别为0.39、0.63和0.52;而它们的信度分别通过0.01、0.05的显着性检验。随着气温的上升,艾比湖流域年降水量也有所增加,且各区域振幅变化具有较好的同步性,年平均降水量的变化除了平原区外没有明显变化趋势,其年平均降水量趋势方程的相关系数很低,不能通过0.05的显着性检验,山区和荒漠区年平均降水量趋势方程的相关系数通过了0.01、0.05的显着性检验。通过艾比湖流域气温与降水量变化趋势方程可预测未来50年气温与降水量的估计值。未来50年艾比湖流域降水量的增加比例要大于其气温增加的比例,这表明未来气候变化趋势对平原荒漠植被的恢复有利。但随着气温的增加地面蒸发量也会增加,因此干湿变化总趋势不会有太大的变化。艾比湖流域是典型的干旱半干旱地区,水资源是生态环境系统的核心。水资源的补给主要是山区自然降水和冰川融水。由于气候变暖,艾比湖流域高山冰川融化量增加,水资源的增加将暂时有利于经济发展,但冰川如长期萎缩,将会严重影响冰川固体水库调节功能,并诱发灾害。90年代以后,艾比湖流域突发性大降水增加,造成洪水频发,1994年、1995年、1998年、1999年、2001年、2002年都出现了“暴雨、融雪型”洪水,这可能是地球气候变暖在艾比湖流域的反映。
2.2艾比湖流域生态环境演变的总体趋势气候变暖是一个全球性问题,它带来了一系列的环境演变,这必然对艾比湖流域的生态环境产生较大影响。艾比湖流域生态用水远远低于国际惯例要求,水资源处于生态环境系统的核心地位。受全球气候变化和干湿周期性变化的双重影响,艾比湖流域的降水量普遍有所增加,十分有利于生态保护和工程建设,并促进了自然生态系统的修复过程。但由于该地带降水分布极不均匀,造成地表径流空间分布极不均匀,是形成山地、平原和荒漠三大生态环境系统和不宜于人类活动及生物生长的沙漠、戈壁的主要原因。生态环境系统的原初相对平衡状态极易遭到破坏而恶化,又极难恢复或建立新的更加优化的相对平衡状态。特别是最近20年中艾比湖流域气候增暖、增湿,总体上说,有利于生态环境的保护与建设。但人类活动对生态环境有正、负两方面的效应。正效应是:由于开荒造田、兴修水利、营造防护林带、建设人工草地、控制排污量以及立法、执法检查等,扩大和稳定了绿洲;改善了小气候条件;提高了土地的生产性能;发挥了水资源的利用效益;增加了环境的人口承载能力。负效应是:由于盲目毁林开荒、毁草开荒、过度放牧、大水漫灌“、三废”增加以及没有树立可持续发展观、有法不依、违法不究、执法不严等,造成水量失衡、水盐失衡、水土失衡、自然生态失衡。具体表现为:河流断流,湖泊、水库干涸,地下水位下降;土地沙漠化;水土流失,土壤盐渍化和盐碱化;林地破坏;草地沙化、退化;水质咸化、矿化度提高;野生物种减少;大气污染指数上升。总体上说,绿洲化和沙漠化并存。既有人进沙退现象,也有沙进人退现象,在绿洲扩大的同时沙漠也在不断扩大。绿洲与沙漠之间的缓冲带在不断缩小。绿洲生态环境得到了改善,但潜伏着盐渍化、沙漠化和污染的威胁,绿洲以外的山地生态环境和平原荒漠生态环境总体上还是平衡失调甚至有恶化趋势。全球变暖对艾比湖水量的增加有密切的关系。未来气候与环境变化对西部经济有重要影响,艾比湖流域生态环境脆弱,未来降水量增加也不可能彻底改变这种状态,原因是虽然降水量有所增加,但由于随着气温的增加,地面蒸发量与植被蒸腾量也会增加,即该地区总的趋势不会有太大的变化。将来受环境变化最大的是农业与农村,农业问题面广量大。传统农业生产的资源消耗量大,过度开垦、过牧超载等生产方式不利于可持续发展,也不利于迅速提高劳动生产率和农业经济水平,传统农业的抗灾能力很弱,对未来气候变化的适应能力较差,草原畜牧业尤为突出。必须充分估计未来气候变暖和自然灾害增加对农村经济社会发展的影响。
一、全球气候变暖使人类地球村陷入“公有地悲剧”的困境
全球气候变暖是一种自然现象，可以用观测到的科学数据来体现。科学数据显示，近100多年来，全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动， 呈上升趋势。进入二十世纪八十年代后，全球气温明显上升，1981～1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃；进入新世纪后，各地的高温记录经常被打破，自然灾难频发，2003年，致命热浪横扫了整个欧洲，这可能是科学家在20世纪初开始跟踪的酷暑趋势的预兆。资料显示，在最近50到100年中，酷热热浪的发生频率比往常高出了两到四倍。2015年的全球平均气温为14.79摄氏度，比2014年高出0.16摄氏度，这是史无前例的增幅，也比20世纪的平均气温高出0.9摄氏度。
全球气候变暖己经给人类社会带来了灾难性的影响，这些影响集中体现在对人类地球村及其生态系统带来的灾难，包括极端天气变化、冰川消融、永久冻土层融化、珊瑚礁死亡、海平面上升、生态系统改变、致命性的自然灾害频发等等。这些改变已不再是科学家的预言，从地球村的北极到赤道，人类已开始在全球气候变化的影响下挣扎着求发展，已陷入到当代版的“公有地悲剧”形成过程之中。
所谓“公有地悲剧”， 是讲在中世纪的欧洲一个小镇所遭遇的悲惨结局。悲剧起源于草地是公共物品，不具有排它性，随着镇上人口数量与羊群数量增加，公有草地逐步变成了不毛之地，镇上居民不得不背井离乡，过着流浪的生活。为什么会出现这种悲剧？因为人性的理性弱点，人们无法应对集体理性与个人理性之间的冲突。从镇上居民的集体理性来说，养羊的数量超过了草地再生能力，对大家都不利；但从单个居民角度来说，多养羊是个人理性选择，我家多养羊对他家的羊产生无草吃的负外部性是不承担代价的，不养白不养。结果因为“公有草地”不堪重负而彻底荒芜，其环境的变化最终导致了这个欧洲小镇被毁灭的结局。
同样，人类地球村共同拥有的气候环境也就是典型的“公有地”， 也正面临着“公有地悲剧” 的选择难题。对人类来说， 保持全球良好宜居的气候环境是集体理性， 是全人类的生产方式与生活方式不断持续发展的需要；但从单个国家、单个商厂和单个家庭来说，往往是以破坏环境的行为作为个体获得更多发展的理性选择。自从第一次工业革命以来，人类生产和生活模式是建立在以化石燃料为主的能源基础上的，越是生产发达与生活进步，就越意味依赖石化能源的程度越高，二氧化碳等温室气体的排放就越多。在漫长的工业化过程，人类并没有意思到以化石燃料为主的生产与生活方式有什么不妥，人们顶多认为工业废气的排放会导致伦敦式的“雾都”天气增多，直到上世纪七十年代，科学家才开始发现全球气温升高与二氧化碳等温室气体排放有关。
尽管如此，由于人类社会仍然处在几百年来以化石能源为主的旧的发展模式之中，特别是发达国家都是走“先排放，后治理”的工业化道路，虽然它们掌握了节能减排的先进技术，但基于本国的利益考虑又不愿无偿提供给其他国家，反而是把大量高排放、高污染的产业转移到发展中国家；而发展中国家又大都处在工业化、城市化与农业现代化的发展阶段，加上又缺少节能减排的先进技术，导致二氧化碳等温室气体的大量排放不可避免。更重要的是因为大气环境具有“公共物品”的属性，排放者的行为无法阻止也不承担任何代价，不排白不排，因此，具有负外部性的温室气体排放就成为个人的理性选择。结果是过去四十年（1970-2010）来，全球人为温室气体排放持续增长，此间所排放温室气体占到1750年以来的总人口排放量一半左右，且78%的排放增长是化石燃料燃烧和工业化所排放的二氧化碳，由此造成的气候环境的破坏使人类地球村距离“公有地悲剧” 越走越近。
从现代经济学的视角分析，“公有地悲剧”， 本质上是人们行为的“负外部性”导致了“市场失灵”，解决的办法只能靠公权力的“看得见的手”。 譬如说，通过法律法令来限制牧民每户养羊的数量，或者基于经济手段如罚款、收税等方法来调节养羊的数量与规模，就可以很轻松地化解中世纪欧洲小镇的“共有地悲剧”。但这个解决办法看似简单，里面却隐含着二个最基本的前提条件：第一要拥有公权力的政府与具有约束力的法律法规；第二管理人与行为人之间均拥有充分信息。
然而，人类地球村要应对气候变暖的困局就变得异常复杂。首先，不存在一个凌驾于各国之上的超级政府，因此也就没有具有约束力的法律框架。有人认为，不是有国际法吗？国际法的效力与国内法是不可比的，因为法律的效力需要司法的有效性作保证的，如果一个国家不积极参与减排，国际社会也无策，只能听之任之。第二，各国人为温室气体排放的信息是不够充分的，排放多少二氧化碳，并不像卖多少东西一样，是可以无异议计算监控的。目前，碳排放只是一个估算而不是测量， 因而存有水份，比如说美国页岩气的排放数据就存在着争论。第三，由于气候变暖成因复杂，既有碳排放的存量的历史问题，又有增量，加上每一个国家处在不同发展阶段，特别是发展中国家面临着摆脱贫与发展经济的两难问题，如何厘清与承担排放责任就变得异常复杂。第四，减排意味着企业生产成本增加、经济发展速度放缓、人们的经济福利受到影响。因此，每个国家的政府都受着国内既得利益集团的掣阻。这也是为什么二十多年来联合国气候谈判一波三折、波谲云诡、进展缓慢的关键因素。
二、《东京协定书》的执行考验看全球各国的理性选择
气候变化既是一个威胁人类生存与发展的全球性问题， 又是一个混杂着环境、经济发展与政治利益的难题。在如何应对全球气候变暖问题上，迄今为止，联合国主持下的各国政府间的国际气候谈判已有近三十年的历史，历经了三个阶段：第一阶段（1990年―1994年） 的标志性是《联合国气候变化框架公约》的达成，为其后国际气候谈判作了奠基性的平台；第二阶段（1995年―2005年） 的主要成果是《京都议定书》的缔结与生效，为国际社会进行实质性温室气体减排迈出了坚实的第一步；第三个阶段（2005年至今） 的巨大成果是《巴黎协定》的诞生，为人类社会应对气候变暖开辟了新纪元。
1990年第45届联合国大会正式启动《联合国气候变化框架公约》（United Nations Framework Convention on Climate Change，简称《公约》谈判进程。1992年6月，在巴西联合国环境与发展大会上，166个国家签订了《公约》，1994年3月2日生效。《公约》从法律上确立了国际气候治理的最终目标：“将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上。这一水平应当在足以使生态系统能够自然地适应气候变化、确保粮食生产免受威胁并使经济发展能够可持续地进行的时间范围内实现。”与此同时，《公约》为缔约方确立了应对气候变化的基本原则，即“共同但有区别的责任”原则。该原则是其后二十多年的全球气候大会中被不断发挥演义，又始终恪守的核心原则。
从1994年《公约》生效以来，缔约方每年召开一次应对气候变化大会，其中最具里程碑意义之一的是《京都议定书》达成。1997年12月，第三次缔约方大会在日本京都召开，参加的国家和地区多达149个，大会通过艰辛谈判与努力，达成了具有法律约束力的、旨在限制发达国家温室气体排放量的《京都议定书》。议定书同意发达国家与发展中国家在减少燃气排放中承担共同但有区别的责任，并明确规定《公约》附件一中的国家在第一承诺期（2008年至2012年）应将其温室气体排放量在1990年的水平上平均削减5.2%，其中，欧盟减排8%，日本、加拿大减排6%，俄罗斯、新西兰、乌克兰排放与1990年持平等，排放总量最大、人均排放最高的美国须减排7%。1998年美国签署了该协定书，但随后共和党上台，布什总统以减排影响国内经济发展为借口，于2001年3月拒绝批准。尽管如此，《京都议定书》仍然得到了绝大多国家肯定与批准，中国也是全球气候谈判的积极参与者与建设者，于1998年5月签署并于2002年8月核准议定书。2005年2月16日，《京都议定书》正式生效，这是人类历史上首次在全球范围内以强制性法律的形式限制温室气体排放。
由于世界唯一超级大国、经济实力第一和温室气体排放量最大的美国拒绝加入《京都议定书》，使得其意义大打折扣。美国为什么要拒绝加入？难道在面对人类生存与发展的全球性大问题面前，美国会放弃其领袖作用吗？这里面涉及到气候治理中两大深层次的矛盾。一方面，美国如果履行7%减排承诺会对国内经济发展影响较大，遭遇到国内石化行业等利益集团的强烈抵制；同时，美国也认为，如果像中、印等排放量大且增长迅猛的发展中国家不纳入减排行列，任何其他国家的强制性减排都是徒劳的，也是不公平的。另一方面，由于发展中国家经济发展落后，工业化、城市化正处在启步与发展之中，对他们来说，摆脱贫困与谋求发展是最主要的矛盾，如果被纳入强制减排之列是不可接受的，同时，既使发展中国家有良好意原，他们也面临着严重缺乏节能减排、发展低炭经济的技术与资金等现实问题。总之，无论是美国等发达国家，还是中、印为代表的发展中国家，气候谈判中博奕与纷争都是围绕“共同但有区别的责任”原则展开的，任何协议如果没有充分反应缔约方 “公平与发展” 的诉求，那么它就难以有效疑聚各方的政治意愿，《京都议定书》从它诞生之日起，能不能执行就考验着世界各国的理性选择。
2009年底，倍受全球嘱目的《公约》第15次缔约方大会在丹麦哥本哈根如期召开。全球有一百多个国家与政府的首脑亲临会场，甚至美国总统和中、印等总理都出现在谈判桌上，但最终还是未能达成一个替代《京都议定书》的新协议。根本原因在于各方利益集团在谁先减排、怎么减、减多少、如何提供资金和转让技术等问题上分歧太大，以至无法调和。哥本哈根大会是一次巨大的失败，但给各国的政治家、外交家以及一切关注气候变化的有识之士一个重要的启示：采取“自上而下” 方式分配减排指标是难以行通的。哥本哈根大会后，联合国缔约方大会的努力朝两个方面发展：一方面，积极构建能替代《京都议定书》的新的减排体制；另一方面，延长现有减排体制的寿命。2012年，多哈气候大会最终就执行《京都议定书》第二承诺期达成一致（2013 - 2020年） ，欧盟开始履行第二承诺期的减排义务。但日本、加拿大、新西兰已宣布退出《京都议定书》第二期承诺，至此《京都议定书》已走向名存实亡的境地。
除欧盟以外，作为主要发达国家的美国、日本、加拿大等从最先在《京都议定书》上签字到相继退出，不愿意承担其减排的承诺，说明了这些国家出于自身利益的理智选择是何等强烈，又怎能责怪正在推进工业化的发展中国家呢？
三、《巴黎协定》给全球应对气候变化的新希望
关键词：中国；德国；可再生能源；能源合作
中图分类号：F205文献标识码：A文章编号：16710169(2012)04001306世界能源结构正在悄然经历从化石能源到可再生能源的转型。虽然很难预料这场转型具体需要多长时间，但世界上绝大多数国家都在尽力发展可再生能源。德国，发达国家的代表，世界开发可再生能源的先锋，正在尽力保持其可再生能源的高速发展；中国，最大的发展中国家，可再生能源领域的后来者，也在尽力发展可再生能源。中德可再生能源合作，不仅在两国关系中占有越来越重要的地位，而且对维护世界能源安全、减缓全球气候变暖和促进全球环境保护都具有积极意义。
一、中德可再生能源合作的基础
中德可再生能源合作，始于20世纪80年代初。进入21世纪后，两国的合作迅速升温，其合作深度和广度都跃上新的台阶。两国在能源、气候方面遇到的共同挑战以及围绕应对这些挑战所形成的共同利益和互补利益构成了两国合作的基础。
(一)优化能源结构，维护能源安全，是两国的共同利益和选择
全球化石能源储量的有限性、分布的不均衡性以及其他一些人为因素，使得维护能源安全已成为国家的重要利益和核心任务之一。
德国是世界能源消费大国。其天然气、煤炭和石油消费量分别居全球第三、第四和第五，人均能源消费排名世界第五。但是，德国自身除拥有相对丰富的煤炭资源外，石油和天然气严重缺乏。其石油的对外依存度高达98%以上，80%的天然气也依赖进口\[1\]。随着德国经济社会不断发展，其能源对外依存度已从1991年的5115%上升到2010年的6103%。德国通过提高能效、发展核能和可再生能源以优化能源结构，减少对外依赖，取得了一定的成绩，但截至目前，化石能源仍占德国能源消费总量的75%以上。2011年日本福岛核电站泄漏后，德国政府宣布于2022年彻底退出核能。该决定进一步加大了可再生能源在优化能源结构、实现能源本土化方面的突出地位。2010年，德国联邦经济与技术部《能源战略2050——清洁、可靠和经济的能源系统》报告。规定到2020年，德国可再生能源占终端能源消费和电力消费的比例分别要达到18%和35%。2050年，这一比例分别要上升到60%和80%\[2\]。
中国的能源安全形势同样严峻。自1993年起，石油对外依存度日益攀升。由于中国仍处于工业化和城镇化快速发展时期，其能源对外依存度仍处于上升通道。此外，中国能源消费结构严重失衡，煤炭和石油占能源消费总量的90%以上。不合理的能源消费结构与粗放的经济增长方式相伴随，严重威胁着我国经济社会可持续发展。
中国地质大学学报(社会科学版)2012年7月第12卷第4期郭关玉，等：中德可再生能源合作：基础、机制和问题中德两国均深刻认识到，发展可再生能源不仅是其自身实现能源本土化、调整能源结构的必然选择，同时也是增加全球能源总量供给、减少海外能源竞争的有效途径。2005年，中德合作在北京举办世界可再生能源大会，对全球大力发展可再生能源进行呼吁和研讨。可见，发展可再生能源已成为两国的共同利益和追求。这为两国在该领域的合作提供了重要基础。
（二）节能减排，应对全球气候变化，亦是中德的共同利益和选择
全球气候变化已经威胁到地球生态系统、全球粮食安全和人类健康，而且还可能引起大规模移民浪潮甚至战争。“气候变化已经与安全、和平政治事务并驾齐驱,成为当前最重要的外交政策问题之一。”\[3\]中德都是全球气候变化的受害者。近年来，因气候变化引起的极端天气已给两国带来较大损失。
德国是世界上最早开展节能减排的国家，也是全球气候保护的领跑者。早在1974年，西德就颁布了《控制大气排放法》。2005年和2008年，德国先后颁布《联邦控制大气排放条例》和《气候保护方案》。2010年德国政府提出，到2020和2050年，其碳排放指标分别要比1990年减少40%和80～85%\[2\]。
20世纪80年代以来，中国也日益重视节能减排。“十一五”期间，我国首次将节能减排和气候变化作为约束性指标。十七大正式提出要建设资源节约型和环境友好型社会。在中央的高度重视下，“十一五”期间的节能减排任务如期完成。国务院印发的《“十二五”节能减排综合性工作方案》规定，与2010年相比，2015年全国万元国内生产总值能耗要再下降16%；全国化学需氧量和二氧化硫排放总量要分别下降8%；全国氨氮和氮氧化物排放总量要分别下降10%①。
可再生能源属于清洁能源，无论是水能、太阳能、风能，还是地热能和生物质能，在使用过程中，都不会排放温室气体。此外，利用生物质能发电还能有效处理、净化畜禽养殖场废弃物以及工业废水和城市污水。因此，中德均将发展可再生能源作为节能减排和应对气候变化的重要措施之一，这为两国在可再生能源领域合作提供了又一重要基础。
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