清華新聞網(wǎng)9月18日電 作為僅次于二氧化碳（CO2）的第二大和第三大溫室氣體，甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）在全球氣候變暖中扮演著不可忽視的角色，但長(zhǎng)期以來(lái)，其社會(huì)成本估算研究嚴(yán)重滯后，無(wú)法真實(shí)反映這些溫室氣體排放的經(jīng)濟(jì)影響。
為此，清華大學(xué)核研院助理研究員王天鵬和教授滕飛，構(gòu)建了一個(gè)多模型評(píng)估框架，在考慮不同的損失函數(shù)后，得出的CH4和N2O社會(huì)成本估算值最高約為之前文獻(xiàn)結(jié)果的2至50倍，反映出其造成的氣候損失可能遠(yuǎn)高于預(yù)期。9月14日，相關(guān)論文以“損失函數(shù)的不確定性增加了甲烷和氧化亞氮的社會(huì)成本”（Damage function uncertainty increases the social cost of methane and nitrous oxide）為題，在線(xiàn)刊登于《自然》（Nature）子刊《自然·氣候變化》（Nature Climate Change）。
CH4和N2O的全球增溫潛勢(shì)（GWP）均高于二氧化碳，因此，減少這些氣體的排放已成為全球氣候倡議的焦點(diǎn)。CH4和N2O的社會(huì)成本估算（即每噸排放所造成經(jīng)濟(jì)損失的貨幣量化，分別為SC-CH4和SC-N2O）反映了其排放對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的長(zhǎng)期影響，因此，評(píng)估SC-CH4和SC-N2O對(duì)指導(dǎo)控排政策具有重要的意義。
但現(xiàn)有的相關(guān)社會(huì)成本評(píng)估嚴(yán)重依賴(lài)于過(guò)時(shí)的損失函數(shù)（將氣候效應(yīng)轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟(jì)影響的函數(shù)），可能大幅低估了氣候損失的真實(shí)程度，進(jìn)而低估了溫室氣體社會(huì)成本。此外，以前的研究也沒(méi)有結(jié)合氣候科學(xué)的最新進(jìn)展以及最新的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和排放預(yù)測(cè)。
為了解決這些問(wèn)題，該研究構(gòu)建了一個(gè)多模型評(píng)估框架來(lái)計(jì)算SC-CH4和SC-N2O，該框架涵蓋了損失函數(shù)、氣候建模、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和排放情景及其相互作用等領(lǐng)域的最新科學(xué)進(jìn)展。特別是在損失函數(shù)方面，新納入的損失函數(shù)假定氣候變化不僅影響短期產(chǎn)出（水平效應(yīng)），還會(huì)影響投資，并對(duì)生產(chǎn)力增長(zhǎng)產(chǎn)生長(zhǎng)期影響（增長(zhǎng)效應(yīng)）。
研究結(jié)果表明，既往研究低估了SC-CH4和SC-N2O。在僅考慮具有水平效應(yīng)的損失函數(shù)時(shí)，CH4和N2O的社會(huì)成本（2020年為排放年）分別為2900美元/tCH4和49600美元/tN2O，是之前文獻(xiàn)最高估計(jì)值的約2倍。而在考慮增長(zhǎng)效應(yīng)后，SC-CH4和SC-N2O的估計(jì)值會(huì)進(jìn)一步增加15至25倍（圖1）。
研究結(jié)論表明，CH4和N2O造成的氣候損失可能比以前人們認(rèn)為的要大得多。當(dāng)考慮增長(zhǎng)效應(yīng)后，SC-CH4和SC-N2O估算值會(huì)大幅上調(diào)，這表明有必要加大力度減少CH4和N2O的排放，并且相關(guān)減排可能產(chǎn)生可觀(guān)的氣候效益。此外，闡明氣候變化對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響機(jī)制，應(yīng)當(dāng)成為未來(lái)更新SC-CH4和SC-N2O的研究重點(diǎn)。
同時(shí)，該研究對(duì)SC-CH4和SC-N2O的估計(jì)仍有很大的不確定性。但如果使用全球損失潛勢(shì)（定義為非CO2溫室氣體排放的邊際損失與CO2排放的邊際損失之比）作為衡量CH4和N2O對(duì)氣候影響的指標(biāo)，則可以在很大程度上減少不確定性。此外，如果考慮CH4和N2O對(duì)臭氧、人類(lèi)健康、作物產(chǎn)量和生物多樣性等的負(fù)面影響，SC-CH4和SC-N2O估算值將進(jìn)一步上調(diào)。
甲烷和氧化亞氮的社會(huì)成本估算和全球損失潛勢(shì)
該研究是團(tuán)隊(duì)之前研究工作的延續(xù)（發(fā)表于《細(xì)胞》（Cell）姊妹刊《一個(gè)地球》（One Earth），https://doi.org/10.1016/j.oneear.2022.06.005）。通過(guò)擴(kuò)展建模框架，該研究在兩個(gè)主要領(lǐng)域取得了進(jìn)展，即對(duì)溫室氣體的社會(huì)成本進(jìn)行了全面評(píng)估，以及對(duì)影響評(píng)估結(jié)果的建模選擇進(jìn)行了深入分析。未來(lái)，研究人員希望在溫室氣體社會(huì)成本的后續(xù)更新中，與地學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的研究人員進(jìn)行更多的跨學(xué)科交流與合作。
王天鵬為該論文的第一作者，滕飛為通訊作者。該研究得到科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金的資金支持。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41558-023-01803-4
供稿：核研院
編輯：李華山
審核：郭玲
