真正应对气候变化需要什么?没有延误，没有噱头，没有漏洞，也没有推卸责任 – 真实的。它会是什么样子?
要回答这个问题，有助于理解气候野心的上限。2015年巴黎世界各国商定的目标是“远低于”2摄氏度的全球变暖，善意努力将气温升至1.5度。
各国都没有快速移动到足以达到目标的地方，所以我们目前正处于 3度左右的轨道上。人们普遍认为，击中2度将是相当雄心勃勃的，而击中1.5将是奇迹般的。然而，政府间气候变化专门委员会的科学家在他们的最新报告中，正在恳求全世界去争取它，因为在这一点上，每一个程度的变暖都很重要。
虽然没有像现实世界计划那样实现这些目标，但气候建模者已经提出了许多方案来解决这些目标。然而，正如我最近写的那样，大多数情景严重依赖于“ 负排放 ” – 将二氧化碳排出大气层的方法。如果负面排放技术可以在本世纪后期扩大规模，那么它为我们提供了在本世纪更早发射的空间。
这就是目前大多数2或1.5度情景所显示的：全球碳排放在短期内上升，然后在2060年左右迅速下降至净负值，随后在本世纪剩余时间内捕获并埋藏了数十亿的碳。石油巨头壳牌公司在几周前发布了这种情况。
负排放的主要工具预计是BECCS：生物能源(燃烧电厂发电)，碳捕获和封存。这个想法是植物在生长时吸收碳; 当我们燃烧它们时，我们可以捕获并掩埋碳。结果是在循环中除去碳时产生的电 – 净负碳电。
大多数当前的情景都在本世纪后期的许多BECCS中存在，以弥补近期和不久的将来的碳罪。
所有这一切的一个小复杂因素：目前没有商业BECCS行业。BE和CCS部件都没有以任何严重的规模进行过演示，更不用说必要的规模了。(在这些模型中，BECCS所需生物量所需的土地面积估计约为的一到三倍。)
也许我们可以迅速推动大规模的BECCS产业。但是，本世纪晚些时候对负排放的依赖至少是一场巨大而命运的。它扼杀了数百万未来人民的生活和福利，这个行业出于所有意图和目的尚不存在。
很多人合理地得出结论认为这是一个坏主意，但很难找到替代方案。真正雄心勃勃的目标并没有太多的情景建设：尽可能快地将碳排出零，尽可能保持接近1.5度的温度，最重要的是，尽量减少对负排放的需求。这是可能的最高端。
5月，我看了三篇有助于弥补这一差距的出版物：
国际可再生能源署(IRENA)的“ 全球能源转型：2050年路线图 ”是一项计划，主要通过可再生能源将66%的可能性保持在2度以下。
Ecofys的分析师最近发布了一个方案，到2050年将全球排放归零，从而将温度限制在1.5度，并消除(大部分)负排放的需求。
由荷兰环境评估机构的Detlef van Vuuren领导的一组学者在“ 自然气候变化”杂志上发表了一篇论文，研究如何达到1.5度目标，同时尽量减少对负排放的需求。
以下是这篇文章(首次发表于5月份)的内容：首先，我们将快速了解为什么针对1.5度这么紧急; 第二，我们将看看这些情景有一些共同点，即严重野心的基线; 第三，我们将仔细研究第三篇论文，因为它为典型的碳思维提供了一些 有趣的选择 (例如，哦，大众素食主义) ; 最后，我将结束。
为什么瞄准1.5度是迫切的
人在摄氏温度下无法理解，不管怎样，半度的温度听起来都不大。但是，全球变暖1.5和2度之间的差异是一个非常大的问题。(阅读IPCC的新的科学审查这里。)
“ 自然气候变化”最近发表的另一篇论文生动地阐述了这一观点：将志向从2度提高到1.5度，可以防止2100年前的1.5亿人过早死亡，9亿人因减少暴露于颗粒物而导致6亿人因臭氧减少而死亡。
“在亚洲和非洲的许多大都市地区，将有超过一百万人过早死亡，”研究人员写道，“除澳大利亚外，每个有人居住的的个别城市地区都有超过200,000人死亡。”
那不是什么都没有!当然，1.5和2度之间的差异可能意味着低洼岛屿的生与死之间的差异。
没有时间浪费。事实上，可能有，呃，消极时间。即使在理论上，只有当该目标的“碳预算”处于当前估计的高端时，才能将温度上升限制在1.5度。
再说一次：1.5只有在我们开始时才有可能，立即启动助推器，我们很幸运。时间不多了 – 它已经结束了。
将温度上升限制在1.5度需要什么
我提到的三种情景在很多方面都有所不同。前两个项目到2050年，但自然气候变化论文发表到2100年。他们针对不同的事物并使用不同的工具。但他们分享了一些重要的行动项目 – 任何雄心勃勃的气候计划都将不可避免地涉及的特征。
1 )从根本上提高能源效率
到2050年需要多少能源?这显然取决于人口和经济增长，但也取决于世界经济的能源强度 – 它们需要多少一次能源才能产生一个单位的GDP。
提高能源效率(其他条件相同，减少排放)正在与人口和经济增长(其他条件相同，增加它们)竞争。要以最小的负排放量进行彻底脱碳，效率将需要超过增长。(值得注意的是，壳牌的情景显示未来几十年全球能源需求将大幅增长;增长会提高效率。)
IRENA的方案到2050年将全球能源相关排放量减少90%。其中90%来自能源效率。
为此，IRENA表示，到2050年，全球经济的能源强度必须下降三分之二。能源强度的提高必须从2010年到2015年的平均每年1.8%加速到平均每年2.8%。到2050年。
在Ecofys情景中，能源效率如此提高，以至于2050年的全球能源需求总量低于今天，尽管人口和全球经济规模都比现在大三倍。
“ 自然气候变化”一文总结了以这种方式提高效率的必要途径：“在所有地区的所有相关部门中快速应用最佳可用技术，以提高能源和材料效率。”
“所有地区的所有相关部门”都意味着电力，交通，建筑和工业，这些都是世界各地最有效的材料和技术，立即开始。凉爽，凉爽，凉爽。
2 )从根本上增加可再生能源
设想可再生能源(主要是风能和太阳能)的所有情景都迅速占据了电力的主导地位。在IRENA情景中，可再生能源的增长速度比目前快6倍，到2050年将占全球电力的85%。
到2040年，即使全球电力需求增加三倍，Ecofys仍然可以为全球100%的电力供应 – 该部门完全脱碳。
自然气候变化”一文指出，所有这些情景中快速可再生能源占主导地位的愿景共同涉及“对可变可再生能源的整合以及传输，分配和储存成本的乐观假设”，是的。
3 )电气化一切!
值得注意的是，所有这三种情景都严重涉及目前使用化石燃料的部门和应用的电气化。在IRENA案例中，电力从目前全球总能耗的21%上升到2050年的40%。
在Ecofys情景中，它上升到高达70%。在自然 气候变化研究中，它上升到46%(参考案例中为31%)。
我以前曾做过电气化的案例，并不复杂。我们知道如何从根本上增加零碳电力的供应; 增加零碳液体燃料的供应要困难得多。因此，尽可能多地将能源用于电力，特别是车辆，家庭供暖和制冷以及低温工业应用是有意义的。
Ecofys情景特别清楚：如果可再生能源和能源效率成为您的主要脱碳工具(在一秒钟内更多)，完全脱碳需要全力以赴实现电气化。
4 )仍然可能做一点负面排放
尽管Ecofys和Nature研究人员的意图是尽量减少对负排放的需求，但两者都无法完全消除它。
Ecofys的研究人员写道，“无论快速脱碳”，“1.5°C的碳预算很可能仍然超出预算。”保持在1.5的唯一方法是用负排放来消除过量的碳。Ecofys认为CCS应用主要局限于工业，其余的可以通过“植树造林，重新造林和土壤碳固存”来处理，即非CCS的负排放方法。并且，它指出，剩余的过剩碳“显着低于大多数其他低碳情景。”
在自然气候变化研究中，只有当其他策略中的每一个都最大化时，才能完全消除对BECCS的需求(参见下一节)。
以下是这些研究人员对负排放的总结：
[W]这项研究表明，替代方案可以大大减少CDR [二氧化碳去除]的体积，达到1.5°C的目标，几乎所有情景仍然依赖于BECCS和/或重新造林(甚至假设所有替代方案的组合)仍然通过重新造林捕获了400 GtCO2)。因此，如果国际社会打算实施巴黎目标，那么对CDR选项开发的投资仍然是一项重要战略。
他们建议政策制定者(明智地，在我看来)采取负排放策略，但将替代方案视为保险，以防止这些策略与意料之外的社会或经济障碍相抗衡。
脱碳除了可再生电力和效率
与大多数快速脱碳情景一样，IRENA和Ecofys情景绝大部分依赖于可再生能源和能源效率。但正如环保主义者保罗霍肯在他的缩编项目中提醒我们的那样，天堂和地球上的事物比大多数气候政策中的梦想更多。(例如，我们将在一分钟内谈论假肉。)
与大多数气候经济建模者一样，自然气候变化研究人员使用综合评估模型(IAM)来生成他们的情景。他们测试了他们的脱碳策略与五个共享的社会经济途径(SSP)中的第二个，这是模型社区对未来的不同愿景 – 人口，经济增长，油价，技术发展等的不同组合.SSP2包含大致中位数预测。(如果你对SSP感到好奇，这里有一个解释器。)
但它们也挑战了IAM通常如何使用的一些限制：
由于IAM根据相对成本选择技术，因此通常将重点放在减少措施上，以便对未来的绩效和成本进行合理估计。这意味着一些可能的响应策略得到的关注较少，因为它们的未来表现更具投机性，或者它们的引入将基于除成本之外的驱动因素，例如改变生活方式或更快速的电气化。
“ 自然气候变化”一文试图对这些更加雄心勃勃，不确定或非成本驱动的策略进行建模，以不同的方式组合一整套脱碳方案。
其中有几个是熟悉的：在所有地区和部门都有“统一的碳税”，以及最大化的能源效率和可再生能源。但其他人在这些建模环境中更为新颖。
农业集约化： “高农业产量和全球强化畜牧业的应用。”
低非二氧化碳： “在2050年实施减少非二氧化碳排放和全面采用养殖肉类的最佳技术。”(非二氧化碳温室气体包括甲烷，氧化亚氮，黑碳，碳氟化合物，气溶胶和对流层臭氧)牛是甲烷的重要来源，因此是养殖的肉。)
改变生活方式： “消费者改变习惯，改变生活方式，减少温室气体排放。这包括减少肉类密集型饮食(符合健康建议)，减少二氧化碳密集型运输模式(遵循目前的模式分割)，加热和冷却的使用较少(加热和冷却参考水平变化1°C)并且减少了几种家用电器的使用。“虽然他们没有特别说出来，但这很大程度上意味着减少飞行，这是富人最耗碳的习惯之一。
低p opulation： “方案基于对SSP1，突出人口低增长。”人口增长能最有效地通过计划生育和女孩(其中，值得注意的是，有许多其他好处)的教育受到抑制。
您可以自己决定发现这些变化的可能性。研究人员表示，他们正在建模“雄心勃勃，但并非不切实际的实施”。
减少非二氧化碳温室气体和广泛的生活方式变化对排放的影响最为短暂。然而，“到2100年，”他们写道，“在可再生电气化和低人口情景中发现最强劲的减产。”这与减少项目所发现的相呼应，即教育女孩和广泛提供计划生育(从而减少人口增长) )是最有效的长期气候政策。
慎重考虑
毋庸置疑，实现这些目标中的任何一个 – 全球碳税，最大化效率，可再生能源爆炸，农业批发革命，非二氧化碳温室气体快速减少，全球生活方式选择的快速转变以及成功的措施遏制人口增长 – 将是一项巨大的成就。
为了在仍然达到1.5度目标的同时完全避免BECCS，我们必须完成所有这些目标。
这是不太可能的。尽管如此，自然气候变化研究的重点仍然是：“存在替代途径，允许更温和地使用和推迟BECCS。”鉴于BECCS面临巨大而未知的困难，政策制定者应该对这些替代途径有所了解。
显然，这些战略面临着各种社会和经济障碍。(我试图想象将人从牛肉快速转移到养殖肉类……尝试和失败的方式需要做些什么。)但他们也带来了共同利益。减少化石燃料可减少当地的空气污染及其对健康的影响。能源效率降低了能源费用。少吃肉类和少开车是健康的。
总体而言，激进的能源转型将意味着到2050年每年全球GDP(相对于参考案例)的净增长。
能源转型也将创造数百万个净工作岗位。但这并不意味着它会很容易。
设计任何这些变化，自然气候变化研究人员写道，一些轻描淡写，“不仅需要来自IAM的见解，还需要深入了解社会转型。”他们建议(我衷心赞同)后来的研究关注社会和政治障碍和战略。
最后，也许自然气候变化论文中最重要的结论是最简单的，也是我们已经知道的结论：“在所有情景中都需要能源消耗和土地使用的快速转变。”
在这一点上，是否有可能击中各种目标几乎是不重要的。所有的科学和模型都在说同样的事情，即人类面临着严重的危险，需要尽快将碳排放减少到零。
我们将我们的集体蠢事聚集在一起并完成这些情景描述的机会是……苗条。有许多既得利益和公众对快速变革的厌恶，许多政府需要协调，这么多的经济和技术趋势必须以正确的方式出现。这令人生畏。
相反，我们过度使用它的机会 – 过于努力，花太多钱，减少太多或太快的排放 – 实际上都是零。
因此，真正重要的唯一气候政策规则是：尽可能快速地，永远地，永远地进行。
