Бюджет выбросов - Emissions budget

Бюджет выбросов и необходимые пути сокращения выбросов для достижения цели в два градуса, согласованной в Парижское соглашение без отрицательных выбросов, в зависимости от пика выбросов[1]

An бюджет выбросов, углеродный бюджет, квота на выбросы, или же допустимые выбросы, - верхний предел общего углекислый газ (CO
2) выбросы, связанные с сохранением температуры ниже определенной глобальной средней температуры.[2][3][4] Бюджет выбросов также может быть связан с целями для других связанных климатических переменных, таких как радиационное воздействие.[5]

Глобальные бюджеты выбросов рассчитываются в соответствии с историческими кумулятивными выбросами от сжигания ископаемого топлива, промышленных процессов и изменений в землепользовании, но варьируются в зависимости от выбранного целевого значения глобальной температуры, вероятности оставаться ниже этого целевого показателя и выбросов других нестандартных -CO2 парниковые газы (ПГ).[6][7] Глобальные бюджеты выбросов могут быть далее разделены на национальные бюджеты выбросов, чтобы страны могли устанавливать конкретные цели по смягчению последствий изменения климата. Бюджеты выбросов относятся к смягчение последствий изменения климата потому что они указывают на конечное количество углекислого газа, которое может выделяться со временем, прежде чем приведет к опасным уровням глобальное потепление. Изменение глобальной температуры не зависит от географического местоположения этих выбросов и в значительной степени не зависит от времени этих выбросов.[8][9]

В соответствии с 2018 Специальный отчет о глобальном потеплении на 1,5 ° C посредством МГЭИК, то Научно-исследовательский институт Меркатора по проблемам глобального достояния и изменения климата оценивает, что CO
2 бюджет, связанный с потеплением на 1,5 ° C, будет исчерпан в 2028 году, если выбросы останутся на текущем уровне конца 2010-х годов.[10] Помимо повышения температуры на 1,5 ° C возрастает риск долгосрочных и необратимых последствий изменения климата.[11]

Бюджет выбросов можно отличить от цель выбросов, поскольку целевой показатель выбросов может быть установлен на международном или национальном уровне в соответствии с целями, отличными от конкретной глобальной температуры. Сюда входят цели, созданные для их политической привлекательности, а не цели, ориентированные на предупреждения науки о климате.[12]

Оценки

Глобальный углеродный бюджет для мира с двумя градусами

Нахождение почти линейная зависимость между повышением глобальной температуры и совокупными выбросами углекислого газа[9] поощряет оценку глобальных бюджетов выбросов, чтобы оставаться ниже опасного уровня потепления. С доиндустриального периода до 2011 г. примерно 1890 г. Гигатонны CO2 (GtCO2) уже было выброшено во всем мире, а 2050 ГтCO2 до 2015 г.[13]

Научные оценки остальных глобальных бюджетов / квот выбросов сильно различаются из-за различных методологических подходов и соображений пороговых значений.[13] Большинство оценок по-прежнему недооценивают усиление обратная связь по изменению климата.[14][15][16][17]

Некоторые общие оценки бюджета связаны с 1,5 ° C.[18][19][20] и глобальное потепление на 2 ° C.[2][6][21] Эти оценки сильно зависят от вероятности или вероятности достижения заданной температуры. Значения исчерпанного бюджета в следующей таблице были получены из сценария, в котором CO
2 выбросы остаются на текущем уровне 42 Гт в год.

Оценка бюджета выбросов
Цель для среднего

повышение глобальной температуры

бюджет исчерпан вВероятность

оставаться ниже цели

бюджет Гт CO
2		Диапазон датИсточник (Rogelj et al., 2016 имеет другой список оценок[13])Страница в источнике
1,5 ° C = 2,7 ° F2034-203766%810-9202015-2100Миллар и др. 2017 г.[18]4
1,5 ° C = 2,7 ° F2020-202550%400-5702011-2100Rogelj et al. 2015 г.[20]3
1,5 ° C = 2,7 ° F204750%14002015-2100Миллар и др. 2017 г.[18]4
1,5 ° C = 2,7 ° F204150%10602016-2100Мэтьюз и др. 2015 г.[19]вычитание в таблице 2
2 ° C = 3,6 ° F2025-203175%610-8302011-2100Rogelj et al. 2015 г.3
2 ° C = 3,6 ° F203466%12002015-2100Friedlingstein et al. 2014 г.[6]710
2 ° C = 3,6 ° F204466%10002020-2100Friedlingstein et al. 2014 г.710
2 ° C = 3,6 ° F203566%9902012-21002015 IPCC 2015[22]1113
2 ° C = 3,6 ° F203366%9402011-2100Rogelj et al. 2015 г.3
2 ° C = 3,6 ° F2035-204550%990-14502011-2100Rogelj et al. 2015 г.3
2 ° C = 3,6 ° F206650%20852016-2100Мэтьюз и др. 2015 г.вычитание в таблице 2
2 ° C = 3,6 ° F205150%15002015-2100Friedlingstein et al. 2014 г.710
3 ° C = 5,4 ° F208466%29002015-2100Friedlingstein et al. 2014 г.710
3 ° C = 5,4 ° F209450%33002015-2100Friedlingstein et al. 2014 г.710

1 ГтС (углерод) = 3,67 ГтCO2 [23]

В качестве альтернативы бюджетам, установленным явно с использованием целевых температур, бюджеты выбросов также оценивались с использованием Типичные пути концентрации, которые основаны на радиационное воздействие ценности в конце века.[24] (Хотя о температурах можно судить по радиационному воздействию). Они были представлены в Международная группа экспертов по изменению климата Пятый оценочный отчет.[5] Согласно Всемирная метеорологическая организация вероятность того, что в 2020-2024 годах хотя бы через год, составляет 20%, средняя температура будет выше доиндустриального уровня более чем на 1,5 ° C.[25]

Улавливание углерода

Основные статьи: Удаление углекислого газа, Связывание углерода, и Улавливание и хранение углерода

Исследователи ожидают, что выбросы превысят любой из этих оставшихся бюджетов. Чтобы соответствовать бюджетным ограничениям, они ожидают CO
2 необходимо улавливать из атмосферы и хранить в продуктах, окружающей среде или под землей. Исследование 2015 г. Природа говорит, что углеродные бюджеты могут быть покрыты только за счет CO
2, «во всех случаях, кроме самых оптимистичных, мы также находим требования к отрицательным выбросам, выполнение которых еще не доказано»[26]

Ученые согласны с тем, что это исследование необходимо. МГЭИК заявляет: «Все пути, которые ограничивают глобальное потепление до 1,5 ° C [2,7 ° F] с ограниченным или нулевым превышением, предполагают использование удаления диоксида углерода (CDR) порядка 100-1000 ГтCO.2 в 21 веке. CDR будет использоваться для компенсации остаточных выбросов и, в большинстве случаев, для достижения чистых отрицательных выбросов, чтобы вернуть глобальное потепление к 1,5 ° C после пика (высокая степень достоверности) ».[27]

Даже для менее строгой цели потепления на 2 ° C [3,6 ° F] требуется улавливание углерода. У МГЭИК есть только один сценарий (они называют его RCP «Репрезентативная траектория концентрации»), который ограничивает потепление до 3,6 ° F: «RCP2.6 представляет собой сценарий, который направлен на сохранение вероятного глобального потепления на уровне ниже 2 ° C по сравнению с доиндустриальными температурами. . Большинство моделей показывают, что сценарии, соответствующие уровням воздействия, подобным RCP2.6, характеризуются значительными чистыми отрицательными выбросами к 2100 году, в среднем около 2 ГтCO.2/ год "[22]:57

Национальные бюджеты выбросов

CO
2 Выбросы по странам

В свете многих различий между странами, включая, помимо прочего, численность населения, уровень индустриализации, историю национальных выбросов и возможности смягчения последствий, ученые предприняли попытки распределить глобальные углеродные бюджеты между странами, используя методы, которые следуют различным принципам справедливости.[28] Распределение национальных бюджетов выбросов сравнимо с разделением усилий по сокращению глобальных выбросов, что подчеркивается некоторыми предположениями об ответственности государства за изменение климата. Многие авторы провели количественный анализ, который распределяет бюджеты выбросов,[29][30][31][4] часто одновременно устраняя различия в исторических выбросах парниковых газов между странами. Также были рассчитаны национальные «парижские» бюджеты выбросов, которые определяют количественно несоответствие между сокращениями выбросов в результате текущих национальных путей смягчения последствий и теми, которые необходимы для выполнения обязательств по температуре и справедливости, закрепленных в Парижское соглашение.[29]

Один общий принцип, который использовался для распределения глобальных бюджетов выбросов между странами, - это «ответственность» или «принцип "загрязнитель платит".[28] Этот принцип признает совокупный исторический вклад стран в глобальные выбросы. Таким образом, страны с более высокими выбросами в течение определенного периода времени (например, с доиндустриальной эпохи до настоящего времени) будут нести наибольшую ответственность за решение проблемы избыточных выбросов. Таким образом, их национальные бюджеты выбросов будут меньше, чем те, которые загрязняли меньше в прошлом. Концепция национальной исторической ответственности за изменение климата преобладала в литературе с начала 1990-х годов.[32][33] Следовательно, некоторые количественно оценили совокупные исторические выбросы государств, чтобы определить, кто несет наибольшую ответственность за принятие самых решительных действий.[34] Развивающиеся страны часто отдают предпочтение этому принципу, поскольку он дает им больший бюджет выбросов.[35]

Еще один общий принцип справедливости для расчета национальных бюджетов выбросов - это "эгалитарный "принцип. Этот принцип предусматривает, что люди должны иметь равные права на загрязнение, и поэтому бюджеты выбросов должны распределяться пропорционально в соответствии с населением штата.[28] Таким образом, некоторые ученые аргументировали использование национальных выбросов на душу населения в расчетах национального бюджета выбросов.[30][31][36] Этот принцип может быть одобрен странами с большим или быстро растущим населением.[35]

Третий принцип справедливости, который использовался при расчетах национального бюджета, считает суверенитет.[28] Принцип «суверенитета» подчеркивает равное право наций загрязнять окружающую среду.[28] Этот принцип используется в устаревшем методе расчета национальных бюджетов выбросов. Дедушка распределяет эти бюджеты пропорционально выбросам в конкретный базовый год,[36] и использовался в соответствии с международными режимами, такими как Киотский протокол[37] и ранняя фаза Схемы торговли выбросами Европейского Союза (EU ETS)[38] Этот принцип часто отдают предпочтение развитым странам, поскольку он выделяет им более крупные бюджеты выбросов.[35]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Фигерас, Кристиана; Шелльнхубер, Ханс Иоахим; Уайтмен, Гейл; Рокстрём, Йохан; Хобли, Энтони; Рамсторф, Стефан (29 июня 2017 г.). «Три года, чтобы защитить наш климат». Природа. 546 (7660): 593–595. Bibcode:2017Натура.546..593F. Дои:10.1038 / 546593a. PMID  28661507.
  2. ^ а б Майнсхаузен, Мальте; Майнсхаузен, Николай; Заяц, Уильям; Рэпер, Сара С. Б.; Фрилер, Катя; Кнутти, Рето; Кадр, Дэвид Дж .; Аллен, Майлз Р. (апрель 2009 г.). «Целевые показатели выбросов парниковых газов для ограничения глобального потепления до 2 ° C». Природа. 458 (7242): 1158–1162. Bibcode:2009 Натур.458.1158М. CiteSeerX  10.1.1.337.3632. Дои:10.1038 / природа08017. PMID  19407799.
  3. ^ Мэтьюз, Х. Деймон; Зикфельд, Кирстен; Кнутти, Рето; Аллен, Майлз Р. (1 января 2018 г.). «Сосредоточьтесь на совокупных выбросах, глобальном углеродном балансе и последствиях для целей по смягчению последствий изменения климата». Письма об экологических исследованиях. 13 (1): 010201. Bibcode:2018ERL .... 13a0201D. Дои:10.1088 / 1748-9326 / aa98c9.
  4. ^ а б Raupach, Michael R .; Дэвис, Стивен Дж .; Peters, Glen P .; Эндрю, Робби М .; Canadell, Josep G .; Ciais, Philippe; Фридлингштейн, Пьер; Йотцо, Франк; van Vuuren, Detlef P .; Ле Кере, Коринн (21 сентября 2014 г.). «Разделение квоты на совокупные выбросы углерода». Природа Изменение климата. 4 (10): 873–879. Bibcode:2014NatCC ... 4..873R. Дои:10.1038 / nclimate2384.
  5. ^ а б Межправительственная группа экспертов по изменению климата (2014 г.). Изменение климата 2013: основы физических наук: вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-1-107-05799-9.[страница нужна ]
  6. ^ а б c Friedlingstein, P .; Эндрю, Р. М .; Rogelj, J .; Peters, G.P .; Canadell, J.G .; Knutti, R .; Luderer, G .; Raupach, M. R .; Schaeffer, M .; van Vuuren, D. P .; Ле Кере, К. (октябрь 2014 г.). «Постоянный рост выбросов CO 2 и последствия для достижения климатических целей». Природа Геонауки. 7 (10): 709–715. Bibcode:2014НатГе ... 7..709F. CiteSeerX  10.1.1.711.8978. Дои:10.1038 / ngeo2248.
  7. ^ Джексон, Тим. «2050 год слишком поздно - мы должны резко сократить выбросы гораздо раньше». Разговор. Получено 2019-09-23.
  8. ^ Zickfeld, K .; Arora, V.K .; Джиллетт, Н. П. (март 2012 г.). «Зависит ли реакция климата на путь выбросов CO?». Письма о геофизических исследованиях. 39 (5): н / д. Bibcode:2012GeoRL..39.5703Z. Дои:10.1029 / 2011gl050205.
  9. ^ а б Мэтьюз, Х. Дэймон; Gillett, Nathan P .; Стотт, Питер А .; Зикфельд, Кирстен (июнь 2009 г.). «Пропорциональность глобального потепления кумулятивным выбросам углерода». Природа. 459 (7248): 829–832. Bibcode:2009Натура.459..829М. Дои:10.1038 / природа08047. PMID  19516338.
  10. ^ "CO
    2     обратный отсчет »    . Институт Меркатора. Получено 26 января 2020.
  11. ^ «Резюме для политиков Специального доклада МГЭИК о глобальном потеплении на 1,5 ° C, утвержденного правительствами (цитата: Ханс-Отто Пёртнер, сопредседатель Рабочей группы II МГЭИК)». МГЭИК. Получено 26 января 2020.
  12. ^ Бабикер, Мустафа Х .; Эккаус, Ричард С. (2002). Изменение климата. 54 (4): 399–414. Дои:10.1023 / А: 1016139500611. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  13. ^ а б c Rogelj, Joeri; Шеффер, Михиэль; Фридлингштейн, Пьер; Gillett, Nathan P .; van Vuuren, Detlef P .; Риахи, Кейван; Аллен, Майлз; Кнутти, Рето (24 февраля 2016 г.). «Обнаружены различия между оценками углеродного бюджета». Природа Изменение климата. 6 (3): 245–252. Bibcode:2016NatCC ... 6..245R. Дои:10.1038 / нклимат2868.
  14. ^ Rogelj, Joeri; Forster, Piers M .; Криглер, Эльмар; Смит, Кристофер Дж .; Сефериан, Роланд (17 июля 2019 г.). «Оценка и отслеживание оставшегося углеродного бюджета для строгих климатических целей». Природа. 571 (7765): 335–342. Bibcode:2019Натура 571..335р. Дои:10.1038 / s41586-019-1368-z. PMID  31316194.
  15. ^ Джеймисон, Наоми Орескес, Майкл Оппенгеймер, Дейл. «Ученые недооценивают скорость изменения климата». Сеть блогов Scientific American. Получено 2019-08-21.
  16. ^ Комин-Платт, Эдвард (2018). «Баланс углерода для целевых показателей 1,5 и 2 ° C снижен за счет естественных водно-болотных угодий и вечной мерзлоты» (PDF). Природа Геонауки. 11 (8): 568–573. Bibcode:2018НатГе..11..568C. Дои:10.1038 / s41561-018-0174-9.
  17. ^ Лентон, Тимоти М .; Рокстрём, Йохан; Гаффни, Оуэн; Рамсторф, Стефан; Ричардсон, Кэтрин; Штеффен, Уилл; Шелльнхубер, Ханс Иоахим (27 ноября 2019 г.). «Переломный климат - слишком рискованно делать ставки». Природа. 575 (7784): 592–595. Bibcode:2019Натура.575..592L. Дои:10.1038 / d41586-019-03595-0. PMID  31776487.
  18. ^ а б c Миллар, Ричард Дж .; Fuglestvedt, Jan S .; Фридлингштейн, Пьер; Rogelj, Joeri; Грабб, Майкл Дж .; Мэтьюз, Х. Дэймон; Skeie, Ragnhild B .; Forster, Piers M .; Кадр, Дэвид Дж .; Аллен, Майлз Р. (18 сентября 2017 г.). «Балансы выбросов и траектории соответствуют ограничению потепления до 1,5 ° C» (PDF). Природа Геонауки. 10 (10): 741–747. Bibcode:2017НатГе..10..741М. Дои:10.1038 / ngeo3031.
  19. ^ а б Мэтьюз, Х. Дэймон; Ландри, Жан-Себастьян; Партанен, Антти-Илари; Аллен, Майлз; Эби, Майкл; Forster, Piers M .; Фридлингштейн, Пьер; Зикфельд, Кирстен (27 февраля 2017 г.). «Оценка углеродных бюджетов для амбициозных климатических целей» (PDF). Текущие отчеты об изменении климата. 3 (1): 69–77. Дои:10.1007 / s40641-017-0055-0.
  20. ^ а б Rogelj, Joeri; Райзингер, Энди; Макколлум, Дэвид Л; Кнутти, Рето; Риахи, Кейван; Майнсхаузен, Мальте (1 июля 2015 г.). «Варианты смягчения воздействий влияют на размер углеродного бюджета, совместимый с целями низких температур». Письма об экологических исследованиях. 10 (7): 075003. Bibcode:2015ERL .... 10g5003R. Дои:10.1088/1748-9326/10/7/075003.
  21. ^ Зикфельд, Кирстен; Эби, Майкл; Мэтьюз, Х. Дэймон; Уивер, Эндрю Дж. (22 сентября 2009 г.). «Установка целевых показателей совокупных выбросов для снижения риска опасного изменения климата». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 106 (38): 16129–16134. Дои:10.1073 / pnas.0805800106. ЧВК  2752604. PMID  19706489.
  22. ^ а б Обобщающий отчет об изменении климата, 2014 г. https://ar5-syr.ipcc.ch/topic_futurechanges.php
  23. ^ «Сравнение выбросов CO2 с уровнями CO2». Скептическая наука. Получено 26 января 2020.
  24. ^ van Vuuren, Detlef P .; Эдмондс, Джеймс А .; Кайнума, Микико; Риахи, Кейван; Вейант, Джон (5 августа 2011 г.). «Спецвыпуск о РКП». Изменение климата. 109 (1–2): 1–4. Bibcode:2011ClCh..109 .... 1В. Дои:10.1007 / s10584-011-0157-y.
  25. ^ Вудят, Эми (9 июля 2020 г.). «В ближайшие пять лет глобальные температуры могут превысить критическую цель на 1,5 ° C». Всемирная метеорологическая организация. CNN. Получено 14 августа 2020.
  26. ^ Гассер, Т .; Guivarch, C .; Tachiiri, K .; Jones, C.D .; Ciais, P. (3 августа 2015 г.). «Отрицательные выбросы физически необходимы, чтобы поддерживать глобальное потепление ниже 2 ° C». Nature Communications. 6 (1): 7958. Bibcode:2015 НатКо ... 6.7958G. Дои:10.1038 / ncomms8958. PMID  26237242.
  27. ^ 2018 IPCC стр.19 "Глобальное потепление на 1,5 ° C Резюме для политиков" https://www.ipcc.ch/sr15/chapter/summary-for-policy-makers/ В архиве 2019-05-31 в Wayback Machine
  28. ^ а б c d е Ringius, L .; Торвангер, А .; Андердал, А. (2002). «Принципы разделения бремени и справедливости в международной климатической политике» (PDF). Международные экологические соглашения. 2 (1): 1–22. Дои:10.1023 / а: 1015041613785.
  29. ^ а б Андерсон, Кевин; Бродерик, Джон Ф .; Стоддард, Исак (28 мая 2020 г.). «Фактор два: как планы смягчения воздействий« климатически прогрессивных »стран не соответствуют требованиям Парижа». Климатическая политика. 0 (0): 1–15. Дои:10.1080/14693062.2020.1728209. ISSN  1469-3062.
  30. ^ а б Baer, ​​P .; Афанасиу, Т .; Kartha, S .; Кемп-Бенедикт, Э. (2009). «Права на развитие теплиц: предложение о справедливом глобальном климатическом договоре». Этика Место и окружающая среда. 12 (3): 267–281. Дои:10.1080/13668790903195495.
  31. ^ а б Мэтьюз, Х. Дэймон (7 сентября 2015 г.). «Количественная оценка исторических долгов за углерод и климат среди стран». Природа Изменение климата. 6 (1): 60–64. Bibcode:2016NatCC ... 6 ... 60 млн. Дои:10.1038 / nclimate2774. S2CID  87930705.
  32. ^ Grübler, A .; Фуджи, Ю. (1991). «Проблемы межпоколенческой и пространственной справедливости углеродных счетов». Энергия. 16 (11–12): 1397–1416. Дои:10.1016 / 0360-5442 (91) 90009-б.
  33. ^ Смит, К. Р. (1992). «Распределение ответственности за глобальное потепление: индекс естественного долга». Амбио. Стокгольм. 20 (2): 95–96.
  34. ^ Botzen, W. J. W .; Gowdy, J.M .; Берг, Дж. К. Дж. М. Ван Ден (1 января 2008 г.). «Суммарный CO2 выбросы: перенос международной ответственности за климатический долг ». Климатическая политика. 8 (6): 569–576. Дои:10.3763 ​​/ cpol.2008.0539.
  35. ^ а б c Пан, J (2003). «Права на выбросы и их возможность передачи: проблемы справедливости в отношении смягчения последствий изменения климата». Международные экологические соглашения. 3 (1): 1–16. Дои:10.1023 / А: 1021366620577.
  36. ^ а б Ноймайер, Эрик (2000). «В защиту исторической ответственности за выбросы парниковых газов» (PDF). Экологическая экономика. 33 (2): 185–192. Дои:10.1016 / s0921-8009 (00) 00135-х.
  37. ^ РКИК ООН (1998). «Киотский протокол к Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата» (http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf).
  38. ^ Европейская комиссия (2010) 2010/384 /: Решение Комиссии от 9 июля 2010 года о количестве разрешений для всего Сообщества, которые будут выданы в соответствии со Схемой торговли выбросами ЕС на 2013 год (уведомление в соответствии с документом C (2010) 4658). Официальный журнал Европейского Союза L 175 36-37 (http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32010D0384)
  39. ^ Науэльс, Алекс; Розен, Дебби; Мауритсен, Торстен; Мэйкок, Аманда; Маккенна, Кристина; Рогли, Джоэри; Шлейсснер, Карл-Фридрих; Смит, Эла; Смит, Крис; Форстер, Пирс (2019). «НУЛЕВОЙ СОКРАЩЕНИЕ оставшегося углеродного бюджета и темпов потепления за десятилетия. Годовой отчет проекта CONSTRAIN 2019». Дои:10.5518/100/20. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)