新浪科技综合|突然火起来的“碳中和”到底是啥？能管住暴雨么？
来源：把科学带回家
罕见的暴雨降临河南 ， 3天下完了一整年的雨量 ， 猝不及防间 ， 几十万人受灾 。 与此同时 ， 几千公里外的欧洲 ， 就在河南暴雨发生的一周前 ， 德国西部和比利时同样遭受着暴雨和洪水侵袭 ， 造成上百人死亡；加拿大和美国西部 ， 历史最高记录的热浪来袭 ， 原本气候凉爽的加拿大 ， 今夏的气温频频突破40°C 。 这样的高温下 ， 5台电扇同时吹也不够有效解暑 ， 居民不得不进入专门的冷房 ， 避暑降温 。
文章图片
图1/15
美国俄勒冈州专门用于乘凉的冷房（cooling center） 图/路透社
地球不能再热了
很多极端天气似乎都指向一件事——全球气候变暖 。 相比于前工业时代 ， 地球的大气平均温度上升了1.2°C ， 二氧化碳浓度增长至原来的150% 。 你可能将信将疑 ， 1.2°C能成什么气候？不如先从一座冰山说起 。
2017年 ， 南极半岛边缘的拉森C冰架上断裂了出一座冰山 ， 人们将他命名为A68 。 A68的面积将近6000平方公里 ， 堪称史上最大冰山 。
文章图片
图2/15
2017年 ， A68冰山诞生的卫星图像 图/ESA
巨大的面积使它很容易被卫星追踪 ， 于是自诞生起 ， 这座冰山就成了另类网红 。 人们在社交媒体上分享“每日冰山” ， 关注着它的实时位置变化 。
文章图片
图3/15
A68在2018年5月至8月的位置变化 图/Wikipedia
4年后的2021年4月 ， 人们再也没有了打卡的机会 。 卫星图像显示 ， 在向北漂流的路上 ， 这座大冰山裂开了 。 它变成许多碎裂的小块 ， 由于每一块的面积都太小 ， 官方宣布它不再具备追踪价值 ， 将停止追踪 。 从诞生到消亡 ， 世界上最大的冰山来去匆匆 ， 只存在了4年的时间 。
文章图片
图4/15
2020年的A68已经狭小单薄了些 图/Wikipedia
A68消失的原因比较复杂 ， 但专家认为海水和大气温度过高 ， 是融化速度加快的一大诱因 。 这只是冰山消融的一个典型例子 ， 数据显示 ， 从1990年到2018年 ， 地球上冰川湖的数量增加了53% ， 总水量增加了48% 。 除此之外 ， 大面积珊瑚礁白化、物种加速灭绝 ， 这都是那1.2°C带来的效应 。
文章图片
图5/15
海水温度升高1°C ， 就会引起珊瑚礁发生大面积白化 。 图/Wikipedia
如今正在遭受的暴雨和高温呢 ， 也和那1.2°C有关吗？
有关系 ， 但不全是 。 伴随着冰川消融 ， 越来越多冰雪中封存的固态水被释放出来 。 这些液态水进入了地球的水循环大军 ， 参与着降水过程 。
文章图片
图6/15
冰川融化使海平面升高 ， 越来越多的液态水加入水循环 图/wiki common
气象研究显示 ， 气温每上升1°C ， 空气的湿度就将增长7% 。 整个大气层就像个吸饱了水的海绵 ， 如果机会合适 ， 轻轻一挤 ， 大股的水便会涌出来 。
文章图片
图7/15
“噗嗤”
云托不住那么多的水 ， 降水中的雨量便可能增大 ， 地球也就更可能遭遇暴雨的侵袭 。
然而 ， 将某一次具体的天气事件和气候变暖关联起来是不科学的 ， 气候变暖对天气的影响 ， 主要在于改变极端天气发生的概率 。
文章图片
图8/15
假如气温升高3°C ， 地球大部分地区发生暴雨的概率都会升高至少10% 图/nature
无论暴雨、洪水、高温 ， 它们的发生都属于地球上的偶然天气事件 ， 类似于扔骰子 。 假如说扔到6个点就会发生洪水 ， 那么气候变暖就像增加了6个点的配重 ， 你扔出6个点的几率增大了 。
文章图片
图9/15
“赢得我都不想赢了”（图/《武林外传》）
还有件更可怕的事 ， 骰子里6个点的配重还在持续增加 。 有气象专家预测 ， 如果不加控制 ， 到本世纪末 ， 类似暴雨这样的天气发生的概率将增大为目前的14倍 。 到那时 ， 极端天气不再是“千年一遇” ， 如今这样的暴雨虽然“空前” ， 但一定不会“绝后” 。
你看 ， 在地球环境的巨大变革下 ， 没有人能独善其身 。 全球气候变暖对人类的影响 ， 才真体现出什么叫“人类命运共同体” 。
碳达峰 碳中和
留给人类的空间不多了 。 2015年达成的《巴黎协定》设定了一个目标 ， 到本世纪末将全球温度升幅控制在2°C以内（相比前工业化时期） ， 并力争控制在1.5°C以内 。 相比于如今的1.2 ， 只有0.3°C的空间 。 如果二氧化碳的排放量不加控制 ， 这些温室气体聚集在大气层形成的“保温棉被”将越来越厚 ， 气温很快就要超标 。
文章图片
图10/15
温室气体聚集就像给大气层盖了玻璃罩 ， 热量无法散出去 。 图/NASA
而且 ， 升温相对于二氧化碳量的变化具有滞后性 ， 哪怕二氧化碳已经控制住了 ， 温度在短期内并不会立刻稳定 。
于是 ， 人类商量出一个对策——碳中和 。 这个概念最早于1997年提出 ， 近几年的热度不断上升 。 虽然听起来有些陌生 ， 但靠字面意思就能理解概念的核心 。 “中和”就是酸碱中和里的那个“中和” ， 也就是在一段时间内排出的二氧化碳和吸收的二氧化碳相等 ， 正负抵消 ， 净和为零 。 大到国家、小到企业 ， 陆续承诺了碳中和的目标 。
文章图片
图11/15
增加的被减少的抵消 ， 净和为零 ， 这就是碳中和 。 图/bing
中国也没缺席 。 2020年 ， 中国在第七十五届联合国大会上承诺：努力争取2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和 。
这可不是件容易的事 。 中国是地球上的碳排放大国 ， 我们的煤化工产业、传统工业模式都导致了大量的二氧化碳排放 。
文章图片
图12/15
煤化工企业需要趋于精细化、数字化的升级 图/bing
距离2060年还有40年 ， 如果从现在开始采取应对措施 ， 二氧化碳的排量依然会维持一段时期的上升 ， 然后才能看到措施的收效 ， 迎来碳排量的拐点 。
这个拐点就是碳达峰 ， 也就是碳排量的峰值 ， 这是中国未来10年的首要碳排放目标 。
碳排放和碳吸收相等 ， 虽然表述起来清晰明了 ， 但细化到具体的实施 ， 排出的二氧化碳到底怎么才能消失？
第一种思路叫“碳吸收” ， 就是把已经排放到大气中的二氧化碳吸收固定下来 。 从小学起就常听说的“植树造林”正是一个有效的方式 ， 如今碳汇林的面积正在快速扩大 。 至2030年 ， 中国森林积蓄量将比2005年增加60亿立方米 。
文章图片
图13/15
你种下梭梭树了吗？
除了依靠植物 ， 发展有效的二氧化碳捕获技术 ， 将二氧化碳固定在土地中也是目前在开发的新方式 。
只是吸收还不够 ， 另一种方案叫“碳抵消” ， 也就是采取一些低碳的产能方式 ， 节能减排 。 用一个行业二氧化碳的减排量抵消另一个行业二氧化碳的排放量 。 传统的化石燃料燃烧会带来沉重的碳排放负担 ， 节能减排的一个途径 ， 就是改变能源使用的习惯 ， 采用更多的清洁能源 。
文章图片
图14/15
有没有发现街上跑着的新能源汽车这两年明显变多了？这正是节能减排措施的一部分 ， 用电力代替燃油 ， 能明显减少汽油燃烧时排放的尾气 。
至于更上游的发电 ， 还需要将传统的煤电产能大比例地向可再生能源倾斜 ， 比如风能、太阳能、潮汐能等等 。
文章图片
图15/15
中国最大的光伏发电基地：青海塔拉滩光伏发电站 ， 占地609平方公里 。 图/bing
【新浪科技综合|突然火起来的“碳中和”到底是啥？能管住暴雨么？】再比如 ， 通过回收再利用的方式进行工业生产 ， 是相比于从源头加工更低碳的途径 。 今年东京奥运会的奖牌也都是通过回收金属制成的 ， 意在宣传环保理念 。 所以 ， 当你主动完成垃圾分类、开始节约用电时 ， 同样走在了碳中和之路 。
推荐阅读
- 产品|泰晶科技与紫光展锐联合实验室揭牌
- 空间|（科技）科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 相关|科思科技：无人机地面控制站相关设备产品开始逐步发力
- 机身重量|黑科技眼控对焦23年后回归，升级！ 江一白解读EOS R3
- 公司|科思科技：正在加速推进智能无线电基带处理芯片的研发
- 项目|常德市二中2021青少年科技创新大赛再获佳绩
- 视点·观察|科技巨头纷纷发力元宇宙：这是否是所有人的未来？
- 技术|聚光科技旗下临床质谱仪获批医疗器械注册证
- 视点·观察|科技股连年上涨势头难以持续：或已透支未来涨幅
- 视点·观察|科技行业都在谈论“元宇宙”，可是它还不存在