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英国总理戈登布朗地址COP15,哥本哈根。2009年12月。学分:IISD / eNB
2009年12月,英国首相戈登布朗在哥本哈根COP15上发表讲话。 信用:IISD / eNB
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2020年5月13日15:28

Guest post: A brief history of climate targets and technological promises

邓肯·麦克拉伦教授

邓肯·麦克拉伦教授

13.05.2020 | 3:28pm
Guest posts Guest post: A brief history of climate targets and technological promises

在过去的三十年里,人们对如何实现气候目标的看法已经发生了几次变化。

从气候稳定的最初想法开始,建议的方法主要集中在二氧化碳减排百分比、大气二氧化碳浓度、碳预算和今天占主导地位的气候变化框架上温度上升限制

似乎这一连续重新恢复反映了一种改善的科学代表,避免避免危险的人类气候变化,通过增强态度解释建模权力和能力,鉴于对气候影响的更好科学知识。

然而,我对这段历史的研究发表在自然气候变化和我的合著者尼尔斯·马库森博士和项目检查的一部分碳拆除文化政治经济学, suggests that the process has been much less rational – and more problematic – than this explanation might imply.

特别是,我们的分析强调,目标框架的每一yabo亚博体育app下载次转变都为未来技术解决方案的新希望打开了大门,如广泛的核能或碳捕获和储存。然而,尽管这些技术承诺很多,但它们却推迟了改变行为或转变经济的行动的立即加速。

早期稳定目标

In our paper, we identify five “phases” through the history of climate targets, detailing how those targets were formed and framed.

我们从20世纪80年代后期和20世纪90年代初开始,当时联合国气候变化框架公约(UNFCCC)进行了谈判。当里约地球峰会in 1992, the UN settled on a goal of “stabilising atmospheric concentrations of greenhouse gases (GHGs) at a level commensurate with avoiding dangerous anthropogenic climate change”.

UK Prime Minister John Major addresses the plenary at the United Nations Conference on Environment and Development, Rio de Janeiro, Brazil. June 1992. Credit:Sue Cunningham Photographic./ alamy股票照片

围绕这次,一般循环气候模型(GCMS)和第一个简单integrated assessment models(IAMS)允许莫德勒开始探索排放的影响和减排技术的经济成本。但是,评估与这些早期模型的具体政策干预措施困难,并且通常以非常广泛的刷子讨论的答复。

In this period technological proposals for tackling climate change included suggestions forocean iron fertilisation大规模部署365亚博

例如,英国对电力公用事业规定了“非化石燃料义务”,旨在支持核能和可再生能源。然而,面对高昂的成本和公众的担忧,一场潜在的核复兴陷入停滞。

虽然旨在稳定温室气体浓度的里约地球峰会,但它让这项目标转向可行的目标到后续谈判。这是由京都PR.o托尔科尔in 1997 – the second phase in our tour through history.

目标框架 关键事件 模型,情景和承诺
稳定 里约热内卢1992 早期的GCM。核电。
百分比排放削减 京都1997. 早期的IAM,SRES。燃油切换和CCS。
Atmospheric concentrations Copenhagen 2009 IAMS&RCPS。beccs。
累积预算 德班2011年,
多哈2012.
C预算模型和反向IAM。GGR平衡残余排放。
结果温度 巴黎2015年 链接地球系统模型,SSP。GGR以逆转过冲,SRM。

减少百分比减少

1997年京都峰会周围和之后,减排百分比减少是主导目标框架。但是,与随后的框架一样,并非没有辩论,而不是最合适的水平和时间。

能源效率的承诺和“燃料切换”到清洁替代方案形成了许多国家的努力,并在这方面发挥了重要作用“SRES”场景, which looked at four different possible future trajectories of population, economic growth and greenhouse gas emissions. The UK launched its气候变化征税例如,在2001年欧盟排放交易计划始于2005年。

然而,这一时期还发现了“碳捕获和储存”(CCS)对化石能源的出现。(例如,包括,例如a报告政府间气候变化专门委员会(IPCC)于2005年。)CCS有效地,旨在减少排放的“尾管”措施,但它能够通过“捕获就绪“ 发电站。但是,就像前一代一样核承诺,交付CCS的现实是 - 并且仍然存在 -非常有限

When modellers introduced the emerging technologies of CCS into IAMs this enabled the models to project cheaper pathways to the same climate outcomes. CCS was selected preferentially by the model algorithms because the simulated costs of continued expansion and use of fossil-fuel power – linked to retrofitting with CCS – were lower than those associated with phasing out electricity generation using coal and gas.

随着未来CC提供的排放削减的沉重举措,此类预测也表明即时未来的排放速度较慢,这也降低了模拟成本。但随着全球排放持续增长,CCS因成为绝大多数排放方案中的核心组成部分的经济偏好。

联合国京都气候变化框架公约(COP3)。1997年12月。学分:AFLO有限公司/ alamy股票照片
联合国京都气候变化框架公约(COP3)。1997年12月。学分:AFLO有限公司/ alamy股票照片

在其他方面,建模持续变得更加复杂。它搬进了在经济活动与大气中的二氧化碳浓度之间建立直接联系。这项努力产生了“Representative Concentration Pathways“(rcps),描述了不同水平的温室气体和其他水平辐射强迫可能会发生在未来。

Atmospheric concentrations

在国际气候目标的第三阶段 - 奔波到Copenhagen climate summit2009年 - 对大气二氧化碳浓度的适当目标存在普遍的辩论。这场辩论从早期建议的550ppm安全水平(pdf) to450ppm.,有些人呼吁一个350ppm目标

与建模相对于特定的浓度,而不是特定的排放削减,另一种新颖的技术承诺 -bioenergy with CCS(Beccs) - 获得了显着的牵引力。BECCS被提议是通过抵消由生物质燃烧而导致的化石排放来实现净负排放的方法。

此时,Beccs几乎是一个纯粹的概念技术,但模型已经出现了生物能源和CCS:结合它们是一个相对简单的任务。像在此之前的CCS一样,Beccs承诺削减遇到特定目标的成本的方法,允许在其承诺在未来日期有效地反转排放量较慢的过渡。

在接下来的几年中,Beccs在下一阶段仍然是一个中央技术。

碳预算

甚至在CO2浓度的想法完全嵌入在UNFCCC或IPCC报告中,第四阶段气候目标 - 碳预算 - 进入了辩论。例如,rcps仅在2014年正式启动,但英国开始设置定期五年碳预算在其下面气候变化法案2008年。

The concept of a cumulative碳预算is to set a total limit of CO2 that can be emitted while still keeping global temperature rise below a certain level, such as1.5C.或2c。

缔约方会议总统在闭幕在多哈的COP18收盘前与俄罗斯联邦,乌克兰和白俄罗斯的代表磋商。2012年11月。学分:IISD / eNB
在多哈举行的第十八届缔约方会议闭幕全体会议之前,缔约方会议主席克里斯蒂安娜·菲格雷斯与俄罗斯联邦、乌克兰和白俄罗斯的代表进行磋商。2012年11月。信贷:IISD/ENB

经有限公司同意second commitment period《京都议定书》(涵盖2013-20年)–在多哈气候峰会2012年- 这表示基于百分比的目标的结束开头。还可以从某些谈判代表中呼吁“科学计算的碳预算”。

与大气二氧化碳目标一样,碳预算允许使用碳去除技术作为在未来途径中解决残余排放的手段。此外,它们使未来碳删除的承诺作为扭转预算的任何“过冲”的手段。

无意中和计划过冲之间存在细线。再次在此类预算的分析和建模中,我们看到了未来技术的承诺 - 各种类型描述为二氧化碳去除(CDR),负排放技术(网)和温室气体去除(GGR) - 有效地保持活跃的希望能够满足气候目标,同时能够持续降低排放减少。

温度目标

尽管围绕A“的想法普遍普遍宣传万亿吨“碳预算 - 大约一半已经被发出 - 政策开始巩固着关注的温度结果。这是我们气候目标历史的第五个和当前阶段。

With more powerful models, researchers were able to better quantify the probabilities of achieving certain warming limits. Temperatures became more closely tied to carbon budgets and concentrations.

2C作为一个粗糙护栏的想法,但在20世纪70年代中期第一次建议,只有2009年哥本哈根后成为政策的焦点。转向a专注于1.5℃进入领导,达到了2015年巴黎会谈。This reflected a changing view on the boundary to “dangerous climate change” – especially in the Global South, wherehigher resolution modelling已经提出了预期的影响更加明显。

但是,在纳入更高的野性方面,IAM对负排放的更加依赖,大多数网都只是替换其他缓解,而不是增加。在这一时期,由于对土地可用性和粮食生产竞争的担忧,BECC的承诺受到限制,其他网络的功能开始更加强大。

美国国务卿希拉里克林顿在哥本哈根COP15新闻发布会上讲话。2009年12月17日。图片来源:Kristian Buus/Greenpeace/Alamy Stock照片
美国国务卿希拉里克林顿在哥本哈根COP15新闻发布会上讲话。2009年12月17日图片来源:Kristian Buus/Greenpeace/Alamy Stock照片

这种模式在后巴黎时代依然存在。很多nationalbusiness目标现在是框架为“净零”碳,明确 - 或隐含地 - 通过大量未来部署碳去除来实现。然而,在全球范围内,主导目标框架现在是温度结果。

成本优化

我们的分yabo亚博体育app下载析突出了气候政治和气候科学的持续共同发展,仍在继续。亚慱彩票APP气候政策制度往往会唤起有助于减轻气候变化的新技术的发展和实际部署,而不是激发新技术的开发和实际部署of future technologies. These promises both respond to, and enable, continued delays in mitigation,但很少交付在实践中。我们称他们为“普及技术”。

In our paper, we argue that unless this tendency is recognised and addressed, it is likely to continue, with the most obvious candidate for a new technology being太阳能地理工程

我们的分yabo亚博体育app下载析表明,与“排放削减”和“大气浓度”或“大气浓度”或“碳预算”的转移相关联的贝尔斯 - 与“碳预算”的转变相关 - 并非通过更好信息解决的一次性问题。

The在路径模型中包含BECC尽管持续国际延误在排放的近期削减方面持续进行了国际延误,但仍然可以实现碳预算。并且,尽管随后的批判性分析,但很少有型号yabo亚博体育app下载后退包括负排放。

这个问题仍未解决的这个问题的一个贡献者是IAM与时间折扣关注“成本优化”。这意味着他们有利于未来对合理的行动承诺,但潜在的昂贵,近期干预措施。

一种类似的机制提升了核电的早期承诺,然后提高了化石CCS。在每种情况下,减缓延误使整体结果表现出便宜,但随着时间的推移,既不明显的排放减少也不是出现的承诺技术发展。

用于成本优化原因的模型中采用的技术承诺变得不可避免的必需品,即使在提供气候目标方面也是如此揭示了实用或政治缺点

公众的反对和高昂的成本减缓或阻碍了核电和CCS的发展,同时与生物多样性冲突粮食产量提高关于BECC的警告标志。这些技术都没有提供任何像最初预测的水平,也可以说,即使今天,它们也没有一个,甚至没有用于快速碳冲击的基础。

例如,在现实世界中,Beccs是一种廉价的利基应用,减少了乙醇生物燃料发酵的排放, selling the captured CO2 for use in enhanced oil recovery.德拉克斯的审判notwithstanding, commercial large-scale BECCS on biomass combustion remains unproven.

Prevarication

我们的分yabo亚博体育app下载析表明,技术承诺、建模技术和政治愿望的共同进化,尤其是围绕目标的制定,会产生推诿。

接受我们的免费亚慱彩票对于过去24小时的气候和能量媒体覆盖范围的摘要,或我们的摘要每周简报对于过去七天来说,我们的内容。只需在下面输入你的电子邮件:

这并不依赖于蓄意努力缓慢行动,尽管技术解决方案经常被参与制作化石燃料的行业所青睐。例如石油公司是热情的投资者直接空气捕获技术从大气中回收碳

We also recognise that it is a challenging problem for modellers and engineers, particularly when there is the possibility of a very useful new technology and the restrictions of tight carbon budgets. There are good reasons why we might overlook, or postpone consideration of such complex interactions and simply advocate for new technologies as a way to broaden our climate arsenal.

但是,我们认为必须承认这一问题并寻求打破模式,有两项主要原因。

首先,仅仅添加新技术,不太可能在控制下带来气候挑战,除非我们还提供行为,文化和经济转型。

Second, technological promises allow those benefiting from the continued exploitation of fossil fuels and the comfortable lifestyles it enables to justify those practices to themselves. This allows their activities to impose ever greater burdens and risks on those most vulnerable to climate change – today’s poor and后人

McLaren,D.&Markusson,N.2020。技术承诺的共同演变,建模,政策和气候变化目标,自然气候变化,doi:10.1038/s41558-020-0740-1

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