“双碳”背景下应对气候变化挑战

“气候变化是当前全球高度关注的科学和政治问题，气候变化导致了极端天气气候事件频发、常发。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告以大量证据表明，人类活动是气候变暖的主要推手。当前，诸多因素又给国际应对气候变化形势带来了众多不确定性和新挑战。”6月26日，在第二十四届中国科协年会气候变化与极端天气高端论坛开幕式上，国家气候中心主任巢清尘的发言引发了与会者的深思。

本次论坛持续两天，数十位气候变化自然科学与社会科学跨领域专家，以“气候变化风险与应对”为主题，围绕国际气候变化重大科学问题、最新气候治理动态以及“双碳”目标展开交流研讨。

新问题需要新的理论技术

“现代气候变化科学是传统气象学、气候学的发展和延拓，给人类社会带来广泛而深刻的影响。”国家气候变化专家委员会名誉主任、中国工程院院士杜祥琬开宗明义地指出。

杜祥琬表示，气候变化科学对气象事业有着多方面的影响和要求，其中就包含了发展新的气象科学理论。“二氧化碳温室效应的分子物理学是现代气候变化科学的物理学基础。”

杜祥琬院士作《现代气候变化科学的广泛而深刻的影响》报告（中国气象学会供图）

杜祥琬表示，此外，人类活动对二氧化碳等温室气体浓度的影响，及其在气候自然变化周期上的叠加影响，是气候学必须研究的新问题和新视角。同时也要求发展新的探测与实验手段，比如通过观测大气本底状况形成气候大数据、气候云。

杜祥琬还表示，需要发展包括新因素、新变量、新参数在内的气候模式。“这种气候模式更复杂，要求尽可能精确，因此，这不仅是一个要求更高、更能体现我们综合研究水平的工作，也是长期气候变化预测预估能力建设的基础。”

“我们对森林火灾、强对流性天气系统、风暴等方面的认识水平还比较低。”中国气象科学研究院首席科学家、国家气候变化专家委员会副主任委员翟盘茂同样表示，需要加强气候变化归因研究。

翟盘茂认为，分析极端事件有没有显著变化和新的特征，先要建立模式框架，从其物理过程切入，对比自然因素和人类活动的影响，最后判断人类活动如何影响极端事件，“这是气候变化归因产生影响的基本过程”。

翟盘茂研究员作《气候变化与极端天气的联系》报告（中国气象学会供图）

中国工程院院士、中国气象科学研究院博士生导师徐祥德以青藏高原气候变化特征、影响研究为例谈气候变化应对行动。

“我们正在开展跨部门的青藏高原综合观测，希望建设气候变化背景下青藏高原地区地球系统多圈层相互作用国际前沿科学研究，为加快建设气象强国夯实观测基础。”他表示。

可再生能源开发为大气科学的发展提供了新视角，清华大学教授罗勇从可再生能源气象学研究与应用方面分享了他的思考。

他认为，发展可再生能源有助于气象科学理论自身的发展和完善，比如城区建筑物群的辐射参数化方案需要开发新的技术方法。此外，风电场和光伏电站的气候环境生态效应，以及城区分布式太阳能资源开发对城市热岛效应影响评估等研究方向亟待加强。

对城市建设提出更高要求

2012年“7·21”北京特大暴雨、2019年4月深圳短时强暴雨、2021年7月郑州特大暴雨......近年来，气候变化带来的城市极端暴雨事件趋多增强，给人民生命和财产造成损失。

“气候变化引起的极端天气事件改变了我国城市排水、除涝和防洪标准。”中国工程院院士、南京水利科学研究院名誉院长张建云指出。

张建云分析我国大型城市暴雨洪涝成因时指出，自然禀赋条件是极端暴雨产生的根本原因。其次，全球变暖下强暴雨呈现增多趋强态势，快速城镇化、下垫面变化，以及城市地下空间的无序开发等都是城市暴雨洪涝成因。

参会者现场提问（中国气象学会供图）

在张建云看来，科学应对极端天气事件，首先要认识到极端天气事件是一种自然现象，不可避免。同时要科学规划，降低洪涝灾害风险。加强暴雨和洪涝的预报、预测和预警能力，加强城市洪涝应急预案管理，提升城市自然灾害的应对能力。

海绵城市建设是一个重要举措。张建云建议，系统化全域推进海绵城市建设，主要是通过防洪保安工程、水资源保障工程、水环境治理工程、水生态保护与修复工程，建设海绵体流域，吸纳降水。

“双碳”为气候应对提供重要契机

应对极端天气带来的灾害，张建云提出了诸多城市防洪的举措，但最根本的是长远应对，规范人类活动，加快经济转型发展，早日实现“双碳”目标，减缓气候变化并降低影响，从而降低极端暴雨的发生风险。

低碳转型是气候变化应对行动的重要举措。

大力发展太阳能、风能、氢能等可再生能源已经成为全球能源革命和应对气候变化的普遍共识。国务院印发的《气象高质量发展纲要（2022—2035年）》中明确提到要强化气候资源合理开发利用。

“过去很长一段时间，我国的可再生能源开发利用得以快速发展。目前，在全世界范围内，我国风光能资源开发总量和每年新增风光能资源开发利用规模都处于世界前列。”罗勇表示。

罗勇认为，风光能资源开发属于减排措施，是实现碳中和的重要举措。“碳中和的核心是低碳能源转型，低碳能源转型的核心是构造以可再生能源和新能源为主体的新型电力系统，新型电力系统构建的核心应该是经济性和安全性。未来，在‘双碳’目标下，我国需要大规模开发利用风能和太阳能。”

不过，可再生能源开发究竟需要多大规模？大气科学怎样为实现“双碳”目标做贡献？面对这些问题，我们还有很长一段路要走。

罗勇说，气候变化对风光能及其开发利用造成的影响不可小觑，要通过预报和预警方式指导风能和太阳能发电。此外，基于大数据的风电智能增效、风光储能的最优匹配、城市分布式开发利用及其对城市的影响等，值得进一步研究。

“不断深化的科学认识最核心的结论就是，只有通过控制温室气体排放，加大减排力度，才能实现《巴黎协定》的温控目标。”巢清尘指出，在当前应对气候变化的新形势下，广大气象科技工作者要积极把握碳达峰、碳中和目标的契机，将低碳发展和气候适应工作全面融入经济社会发展大局，强化自然生态系统和经济社会系统的气候恢复力，构建适应气候变化的区域格局，助力生态文明和美丽中国建设，以及经济高质量发展。