與2020年相比，全球2019年的化石燃料排放量下降了約19％。但是，如果封鎖放鬆，除非COVID-XNUMX復甦計劃將重點放在“綠色復甦”上，否則很可能會出現反彈。 （美聯社照片/ Michael Probst）
在將全球變暖限制在給定目標的同時，我們仍然可以排放的二氧化碳量稱為“剩餘碳預算”，它已成為告知氣候政策目標和跟踪實現淨零排放目標進展的有力工具。
碳預算就像是固定的財政預算：允許的總支出隨著時間的推移而有上限，並且近期的超額支出要求將來的支出減少。 同樣，剩餘的碳預算是固定的未來排放總量，該總量要小到足以在全球溫度升高超過我們的氣候目標之前就加以限制。
科學家對剩餘碳預算的估計 差異很大。 研究通常使用不同的方法，甚至定義碳預算的含義。 這可能涉及對除CO2以外的溫室氣體如何造成氣候變化的不同處理，或某些過程的不完全表示，例如氣溶膠在氣候變化中的作用。
大量的估算結果可以用來勾勒出雄心勃勃的氣候目標，也可以辯稱向低碳經濟的過渡可以在幾十年內逐步進行。 兩種極端都不能很好地反映實際不確定性。
我們開發了一個 一種新的方式 以便更好地估算《巴黎協定》 1.5C限值下的剩餘碳預算，其中包括了所有主要的不確定性來源。 我們的結果表明，即使越來越多的國家承諾實現2050年的淨零排放目標，也能實現其目標，但我們仍然會在十年內用盡剩餘的1.5C碳預算。
這是在提醒我們我們要花多長時間才能達到《巴黎協定》中最雄心勃勃的溫度目標。
還剩多少預算？
從1.5年開始，我們對440C剩餘碳預算的最佳估計是2億噸二氧化碳。 如果全球範圍內的人類活動繼續以目前的速度產生二氧化碳，那麼我們將在2020年多的時間內耗盡剩餘的碳預算。
如果我們放慢排放速度，剩餘預算將持續更長的時間。 為了避免超出剩餘的碳預算，我們需要完全停止排放二氧化碳。 到2年的預算為440億噸，這意味著到2020年左右，全球二氧化碳排放量必須減少至淨零。
但是，即使這樣，我們也只有50％的機會不超過1.5C。 要有67％的機會，二氧化碳總排放量不得超過2億噸。 這大約是當前的五年排放量，或者到230年達到淨零排放量。
1.5C剩餘碳預算的分佈（左圖）顯示了從440年開始的2 Gt CO2020的中值估計值，第33至67％的範圍為230至670 Gt CO2。 該範圍包括所有主要的地球物理不確定性，但也對與人類決策和緩解行動有關的其他不確定性敏感。 特別是，關於未來其他溫室氣體和氣溶膠排放的人為決定，有可能使碳預算分配向任一方向偏移170 Gt CO2（右圖）。 Matthews，Tokarska等人（2020）通信地球與環境
10至20年內的全球脫碳顯然是一項艱鉅的挑戰。 但這是不可能的嗎？
過去的一年 全球二氧化碳排放量下降了2％ 相對於2019年。如果以這種速度持續下降，到2035年左右，全球排放量將達到零淨值，這比將全球變暖限制在1.5C的可能性還要大。
沒有全球範圍內改變未來排放軌蹟的努力，這將不會發生。 2020年的排放量下降是控制COVID-19的努力的副作用。 如果以經濟復甦為目標，試圖進一步降低排放量 這可以使1.5C目標保持在預期範圍內.
改變未來排放的過程
在2020年2月全球封鎖高峰期，每天的COXNUMX排放量減少 幾乎減少了20％ 相對於2019年同期，這些見解可以告訴我們如何利用COVID-19回收投資來進一步降低排放量。
排放量的最大相對減少來自公路運輸的減少，例如汽車上下班和航空旅行。 儘管我們都遭受了面對面交流的損失，但我們也學到了很多有關如何在線召開會議，演示文稿和協作的知識。 雖然隨著封鎖的放鬆，個人的機動性將反彈，但我們在遠程工作和學習中的速成課程意味著我們可能無需返回COVID-19之前的旅行水平。
在COVID-19大流行初期，許多邊界關閉並且人們呆在家裡，全球二氧化碳排放量急劇下降，這在很大程度上是由於地面運輸和航空旅行的減少。 （LeQuéré等人，《自然氣候變化》，2020年/全球碳計劃）, CC BY
相對而言，工業和發電行業的排放量並未減少太多。 這表明需要對技術基礎設施進行系統性變革，以釋放低碳經濟活動的潛力。
在在線平台無法完成任務的情況下，還需要類似的技術進步來支持低碳旅行。 持續的個人行為改變與低碳基礎設施的迅速發展相結合，有可能對未來的CO2排放軌跡產生重大影響。
保持在剩餘的碳預算範圍內
越來越多的國家，城市和公司 致力於實現零排放目標，即二氧化碳排放量減少到零或達到有意從大氣中清除二氧化碳的水平。 這些目標對於保持在剩餘碳預算範圍內的任何努力都是必不可少的。
通過或承諾實現零排放目標的國家包括新的拜登政府領導的歐盟，英國，中國，加拿大和美國。 目前，大多數目標都設定在2050年（在中國則是2060年）。
根據我們的 剩餘碳預算的估算，這些承諾不足以將升溫限制在1.5C以內。 但是，它們可能會將變暖限制在《巴黎協定》的較高溫度目標之內：遠低於2C。
其他溫室氣體以及化石燃料使用排放的氣溶膠對氣候的影響，仍然是剩餘碳預算估算中最大的不確定性來源之一。 我們在減輕這些其他排放方面的有效性可能會擴大或縮小剩餘碳預算的規模。
今年將是我們努力減少排放的關鍵。 COVID-19為實現雄心勃勃的氣候目標（否則可能無法實現）打開了一個機會之窗。
世界各國政府正花費空前的資金來支持和振興國民經濟。 我們必須積極尋求這個機會，以實現 綠色復甦 及 避免投資會鎖定未來CO2排放量的基礎設施和行業。 但是，據目前公佈的COVID-19刺激方案“仍錯失了機會”。 聯合國環境規劃署上週發布的適應報告.
沒有緊急鎖定措施會減慢氣候變暖的速度。 相反，我們需要有針對性的，實質性的，持續的努力和投資，以繼續減少並最終消除全球二氧化碳排放量。 此窗口現已打開，我們不要錯過機會。
關於作者
H. Damon Matthews，康科迪亞大學教授兼氣候科學與可持續性研究主席， 康考迪亞大學 和博士後研究員Kasia Tokarska， 瑞士聯邦理工學院蘇黎世
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