突然火起來的“碳中和”到底是啥？能管住暴雨麼？_風聞

　　撰文 比鄰星

　　罕見的暴雨降臨河南，3天下完了一整年的雨量，猝不及防間，幾十萬人受災。與此同時，幾千公里外的歐洲，就在河南暴雨發生的一週前，德國西部和比利時同樣遭受着暴雨和洪水侵襲，造成上百人死亡；加拿大和美國西部，歷史最高記錄的熱浪來襲，原本氣候涼爽的加拿大，今夏的氣温頻頻突破40°C。這樣的高温下，5台電扇同時吹也不夠有效解暑，居民不得不進入專門的冷房，避暑降温。

　　美國俄勒岡州專門用於乘涼的冷房（cooling center） 圖/路透社

　　01. 地球不能再熱了

　　很多極端天氣似乎都指向一件事——全球氣候變暖。相比於前工業時代，地球的大氣平均温度上升了1.2**°C**，二氧化碳濃度增長至原來的150%。你可能將信將疑，1.2°C能成什麼氣候？不如先從一座冰山説起。

　　2017年，南極半島邊緣的拉森C冰架上斷裂了出一座冰山，人們將他命名為A68。A68的面積將近6000平方公里，堪稱史上最大冰山。

　　2017年，A68冰山誕生的衞星圖像  圖/ESA

　　巨大的面積使它很容易被衞星追蹤，於是自誕生起，這座冰山就成了另類網紅。人們在社交媒體上分享“每日冰山”，關注着它的實時位置變化。

　　A68在2018年5月至8月的位置變化  圖/Wikipedia

　　4年後的2021年4月，人們再也沒有了打卡的機會。衞星圖像顯示，在向北漂流的路上，這座大冰山裂開了。它變成許多碎裂的小塊，由於每一塊的面積都太小，官方宣佈它不再具備追蹤價值，將停止追蹤。從誕生到消亡，世界上最大的冰山來去匆匆，只存在了4年的時間。

　　2020年的A68已經狹小單薄了些  圖/Wikipedia

　　A68消失的原因比較複雜，但專家認為**海水和大氣温度過高，是融化速度加快的一大誘因。**這只是冰山消融的一個典型例子，數據顯示，從1990年到2018年，地球上冰川湖的數量增加了53%，總水量增加了48%。除此之外，大面積珊瑚礁白化、物種加速滅絕，這都是那1.2°C帶來的效應。

　　海水温度升高1°C，就會引起珊瑚礁發生大面積白化。圖/Wikipedia

　　如今正在遭受的暴雨和高温呢，也和那1.2°C有關嗎？

　　**有關係，但不全是。**伴隨着冰川消融，越來越多冰雪中封存的固態水被釋放出來。這些液態水進入了地球的水循環大軍，參與着降水過程。

　　冰川融化使海平面升高，越來越多的液態水加入水循環  圖/wiki common

　　氣象研究顯示，氣温每上升1°C，空氣的濕度就將增長7%。整個大氣層就像個吸飽了水的海綿，如果機會合適，輕輕一擠，大股的水便會湧出來。

　　“噗嗤”

　　雲託不住那麼多的水，降水中的雨量便可能增大，地球也就更可能遭遇暴雨的侵襲。

　　然而，將某一次具體的天氣事件和氣候變暖關聯起來是不科學的，氣候變暖對天氣的影響，主要在於改變極端天氣發生的概率。

　　假如氣温升高3°C，地球大部分地區發生暴雨的概率都會升高至少10%  圖/nature

　　無論暴雨、洪水、高温，它們的發生都屬於地球上的偶然天氣事件，類似於扔骰子。假如説扔到6個點就會發生洪水，那麼氣候變暖就像增加了6個點的配重，你扔出6個點的幾率增大了。

　　“贏得我都不想贏了”(圖/《武林外傳》)

　　還有件更可怕的事，骰子裏6個點的配重還在持續增加。有氣象專家預測，如果不加控制，到本世紀末，類似暴雨這樣的天氣發生的概率將增大為目前的14倍。到那時，極端天氣不再是“千年一遇”，如今這樣的暴雨雖然“空前”，但一定不會“絕後”。

　　你看，在地球環境的巨大變革下，沒有人能獨善其身。全球氣候變暖對人類的影響，才真體現出什麼叫“人類命運共同體”。

　　02. 碳達峯 碳中和

　　留給人類的空間不多了。2015年達成的《巴黎協定》設定了一個目標，到本世紀末將全球温度升幅控制在2°C以內（相比前工業化時期），並力爭控制在1.5°C以內。相比於如今的1.2，只有0.3°C的空間。如果二氧化碳的排放量不加控制，這些温室氣體聚集在大氣層形成的“保温棉被”將越來越厚，氣温很快就要超標。

　　温室氣體聚集就像給大氣層蓋了玻璃罩，熱量無法散出去。  圖/NASA

　　而且，升温相對於二氧化碳量的變化具有滯後性，哪怕二氧化碳已經控制住了，温度在短期內並不會立刻穩定。

　　於是，人類商量出一個對策——碳中和。這個概念最早於1997年提出，近幾年的熱度不斷上升。雖然聽起來有些陌生，但靠字面意思就能理解概念的核心。“中和”就是酸鹼中和裏的那個“中和”，也就是在一段時間內排出的二氧化碳和吸收的二氧化碳相等，正負抵消，淨和為零。大到國家、小到企業，陸續承諾了碳中和的目標。

　　增加的被減少的抵消，淨和為零，這就是碳中和。  圖/bing

　　中國也沒缺席。2020年，中國在第七十五屆聯合國大會上承諾：努力爭取2030年前實現碳達峯、2060年前實現碳中和。

　　這可不是件容易的事。中國是地球上的碳排放大國，我們的煤化工產業、傳統工業模式都導致了大量的二氧化碳排放。

　　煤化工企業需要趨於精細化、數字化的升級  圖/bing

　　距離2060年還有40年，如果從現在開始採取應對措施，二氧化碳的排量依然會維持一段時期的上升，然後才能看到措施的收效，迎來碳排量的拐點。

　　這個拐點就是碳達峯，也就是碳排量的峯值，這是中國未來10年的首要碳排放目標。

　　碳排放和碳吸收相等，雖然表述起來清晰明瞭，但細化到具體的實施，排出的二氧化碳到底怎麼才能消失？

　　第一種思路叫“碳吸收”，就是把已經排放到大氣中的二氧化碳吸收固定下來。從小學起就常聽説的“植樹造林”正是一個有效的方式，如今碳匯林的面積正在快速擴大。至2030年，中國森林積蓄量將比2005年增加60億立方米。

　　你種下梭梭樹了嗎？

　　除了依靠植物，發展有效的二氧化碳捕獲技術，將二氧化碳固定在土地中也是目前在開發的新方式。

　　只是吸收還不夠，另一種方案叫“碳抵消”，也就是採取一些低碳的產能方式，節能減排。用一個行業二氧化碳的減排量抵消另一個行業二氧化碳的排放量。傳統的化石燃料燃燒會帶來沉重的碳排放負擔，節能減排的一個途徑，就是改變能源使用的習慣，採用更多的清潔能源。

　　有沒有發現街上跑着的新能源汽車這兩年明顯變多了？這正是節能減排措施的一部分，用電力代替燃油，能明顯減少汽油燃燒時排放的尾氣。

　　至於更上游的發電，還需要將傳統的煤電產能大比例地向可再生能源傾斜，比如風能、太陽能、潮汐能等等。

　　中國最大的光伏發電基地：青海塔拉灘光伏發電站，佔地609平方公里。  圖/bing

　　再比如，通過回收再利用的方式進行工業生產，是相比於從源頭加工更低碳的途徑。今年東京奧運會的獎牌也都是通過回收金屬製成的，意在宣傳環保理念。所以，當你主動完成垃圾分類、開始節約用電時，同樣走在了碳中和之路。

　　03. 坐下來聊聊

　　轉變能源結構就像是改變一個從小養成的習慣，真正踐行起來並沒有寫計劃那麼容易。既要突破傳統的模式，看到減排的收效，同時還要穩定住這些產業的經濟收益。平衡點該怎麼找，是一個需要全社會探討的議題，更是科學界所面臨的挑戰。

　　讓清潔能源的開發與利用擁有更成熟的技術、尋找更好用的二氧化碳固定方式、調整煤化工的運作方式……我們需要一個契機，**讓各領域的科學家集結，發揮各自的專業優勢，**用一場頭腦風暴尋找一個最優解。這樣的前沿對話，將影響未來社會的前進方向。

　　8月1日，由南方科技大學和騰訊公司共同主辦的首屆“青年科學家502論壇”在南方科技大學開幕。各領域的青年科學家集結，就目前熱門前沿的科技議題展開對話。開幕式上發佈的“十大科學技術問題”中，有一個就與此相關。

　　清潔能源、環境保護、氣候變化的協同機制如何建立？

　　“十大科學技術問題”完整榜單如下

　　中科院大連化學物理研究所所長、青島生物能源與過程研究所所長劉中民院士在報告中就這個問題表達了自己的觀點：科技創新是支撐實現“碳中和”目標的基礎，新一代“能源革命”正在進行中。讓如今孤立的能源系統鏈接成網，用合併同類項的方式提升整體的能源利用效率，構建未來的智慧能源系統。

　　劉中民院士在“青年科學家502論壇”

　　就碳中和發表學術報告

　　那些已經成熟的工藝流程，即使已經維持原有模式幾十年，依然有創新的空間。

　　比如，煤炭雖然是黑的，但它並不髒。如果轉變已有的模式，在高排放高耗能的關鍵步驟做升級，減排就將大有成效。綠氫融合媒制烯烴技術就是一個例子，它能節約近一半的煤炭原料，實現二氧化碳減排69.3%。正是煤化工更為清潔、高效的利用實例。

　　也許很快，你就發現周圍的生活悄然發生了改變。從每個人的生活習慣，到工廠的生產模式，有些甚至是你未曾想過的轉型。科學家一直在路上，他們會帶着最新的科技，讓碳中和從計劃走向現實。