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世界正朝著危險的氣候變化方向發展，大氣中構成氣體混合物的進一步汙染空間幾乎喪失殆盡。儘管某些國家清潔可再生能源的供應有所增加，其他國家也部分地從煤炭轉向天然氣，但全球溫室氣體汙染仍在繼續上升——而且在最近幾年以更快的速度增長。
德國波茨坦氣候影響研究所的經濟學家、政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第三工作組聯合主席奧特瑪·埃登霍費爾說：“經濟和人口增長是排放的驅動因素，它們的速度已經超過了能源效率的提高。”埃登霍費爾在柏林舉行的4月13日新聞釋出會上發表了講話，IPCC第三工作組在那裡釋出了關於如何緩解氣候問題的報告。
埃登霍費爾等人表示，如果各國要將氣候變化限制在不超過2攝氏度的範圍內，就必須儘快在能源供應方面做出重大改變。根據IPCC和其他機構的科學判斷，這是一個閾值，超過這個閾值，人類文明以及自然界可能會遭受嚴重的損害。
埃登霍費爾和該報告指出，地球工程可能也是解決地球全球變暖汙染問題所必需的。世界還需要速成學習從大氣中捕獲二氧化碳（主要的溫室氣體）的技術，以限制全球變暖。埃登霍費爾認為，如果沒有這樣的碳捕獲與封存技術（CCS），將氣候變化限制在不超過2攝氏度的升溫範圍內的希望“將不再可行”。“最終，兩度意味著在未來幾十年內完全淘汰不使用碳捕獲與封存技術的化石燃料。”
能源結構
氣候變化是一個能源問題。燃燒化石燃料發電或供熱約佔全球變暖汙染的一半。一般而言，包括生產水泥、鋼鐵、塑膠和化學品在內的工業佔溫室氣體排放量的78%，這些溫室氣體無形地積聚在大氣中並捕獲額外的熱量。這種導致氣候變化的汙染持續增加——2010年，世界排放了約490億噸溫室氣體，這主要歸因於中國等國家燃煤量增加。近年來，這個數字持續增長。事實上，人類社會僅在過去40年裡就增加了大氣中一半的全球變暖汙染。
根據IPCC的說法，要將全球變暖限制在不超過2攝氏度的範圍內，就需要改變世界生產和使用能源的方式，為城市和工廠供電，為建築物供熱和製冷，以及在飛機、火車、汽車、輪船和卡車中運送人員和貨物。不僅技術需要改變，人們的行為也需要改變。古巴全球經濟研究中心的經濟學家、第三工作組報告的聯合主席拉蒙·皮奇斯-馬德魯加指出：“透過實質性的行為改變和生活方式改變，我們可以減少對能源的需求和能源的消耗。”這種改變“當我們在[選擇]技術方案時，可以提供更大的靈活性。如果我們把一切都留給技術，成本和風險將高得多。”
該系列的第一份IPCC報告於去年9月釋出，指出為了在本世紀末將全球變暖控制在2攝氏度以內，大氣只能承受800至10000億噸溫室氣體。世界總共已經排放了大約5150億噸。按照目前的汙染速度，人類社會將在未來十年左右耗盡其碳預算。
自1970年以來，這種汙染已經翻了一番，近年來汙染速度以每年大約10億噸的速度增長，這種速度必須儘快放緩並停止。為了控制全球變暖，需要與2010年的水平相比，到2050年將目前的排放水平減少多達70%，並在2100年之前幾乎消除這種汙染。埃登霍費爾指出，相反，“在過去十年中，我們看到煤炭的使用量增加”，煤炭這種化石燃料燃燒時會產生最多的二氧化碳。
現在這種汙染速度需要放緩，然後逆轉，這可能需要一些技術將二氧化碳（主要的溫室氣體）從大氣中抽回。這種地球工程可以包括各種技術，從燃燒樹木或草並捕獲和儲存煙囪中產生的二氧化碳，到人造樹木，直接從空中吸取二氧化碳進行儲存或再利用。埃登霍費爾說：“對於低穩定化目標，這組技術至關重要。”
問題是，這些技術都不存在，或者在碳捕獲與封存技術（CCS）的案例中，還沒有大規模部署，因為它比替代方案（隨意汙染大氣）的成本高得多。這個IPCC小組認為，更激進的地球工程技術（如阻擋陽光）仍然過於不確定，並且風險重重，無法正確評估。
與此同時，必須將傳統能源供應的排放量降至零，要麼透過碳捕獲與封存技術（CCS），要麼用汙染較少的能源替代，無論是無排放的風能和太陽能，還是低碳核能。這種變化的大部分將發生在發展中國家，無論是取代中國新建的燃煤發電廠，還是建造風能、太陽能或地熱設施，為非洲國家的發展提供動力。從頁岩中開採更多的天然氣可以幫助取代美國等更發達國家中汙染更嚴重的煤炭，但這隻能作為通向零溫室氣體汙染未來的橋樑——而且是非常短的橋樑，除非也配備碳捕獲與封存技術以消除汙染。幸運的是，科學調查表明，地球地下有足夠的儲存容量來容納人類不斷增加的二氧化碳汙染。
社會變革
所有這一切還需要投資方面的重大改變，將繼續湧入化石燃料開採的資金每年減少20%（從而使這些礦藏也貶值），並將可再生能源的投資每年增加100%。這種轉型的成本尚不完全清楚。IPCC認為，為這種改變付出代價的中位數估計將使全球經濟年增長率減少0.06%，這是預計全球每年至少增長1.6%的一小部分，但仍然是一種制約。埃登霍費爾指出，“這是經濟增長的延遲，但並不是犧牲經濟增長”，他還補充說，這種計算沒有考慮到相關的收益，例如減少致命的空氣汙染和挽救的生命，或被拯救的自然。“拯救地球並不需要花費世界什麼。”
長期的氣候穩定需要“前所未有”的全球合作，各國同意一項計劃，為這種汙染設定全球價格。目前，聯合國氣候變化框架公約的各國已同意在2015年之前起草一份全球條約，該條約將於2020年生效。與此同時，13億沒有電力的人口以及仍然依賴燃燒木材或糞便來做飯或取暖的30億左右的人口將需要現代能源供應，儘管這可能會透過保護森林和其他副作用對氣候變化產生最小的影響。
如果不採取任何行動，世界正朝著到2100年全球平均氣溫至少升高4攝氏度的方向發展，因為世界將在2030年達到450ppm的溫室氣體濃度，並繼續排放足夠的溫室氣體汙染，到2100年達到高達1300ppm的濃度。即使將升溫幅度限制在3攝氏度以內，也需要進行重大轉型。埃登霍費爾說：“即使放寬溫度目標，未來20到30年左右必須要做的事情也不會改變。無論長期的減緩目標如何，我們都必須開始將減緩的列車駛上軌道。”
IPCC認為，為了實現各國將氣溫上升控制在2攝氏度或以下的願望，大氣中溫室氣體的濃度不應超過450ppm。目前，僅二氧化碳的大氣濃度有時已達到400ppm，所有溫室氣體加在一起現在為430ppm。因此，全球平均氣溫已經升高了0.85攝氏度。IPCC主席拉金德拉·帕喬裡說：“如果我們真的想將氣溫上升限制在不超過兩度的範圍內，那麼高速減排列車就需要儘快離開車站，並且全球社會的所有人都需要上車。”
這趟列車將要行駛的軌道仍然大部分沒有鋪設，並且正如這裡介紹的IPCC地圖上的確切路線並不完全清楚。這條路線必須穿過世界不斷膨脹的城市，這些城市為鎖定減排提供了最大的機會，並且方向和速度（溫室氣體汙染很快且迅速下降）是顯而易見的。埃登霍費爾說，這份報告“提供了希望，適度的希望”。“我們有能力做到這一點，但這仍然是一個巨大的挑戰。”