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      近年来，我国大气污染防治取得显著进展，但我国空气质量仍与国际水平差距较大，影响民众健康，尤其在老龄化趋势下，人群对空气污染更加敏感。在气候变化和空气污染协同治理的大背景下，探索温室气体与空气污染物协同减排路径至关重要。
 
      一、气候变化和空气污染协同治理的必然性
 
      我国气候变化应对和大气污染防治在目标、措施等方面具有较高一致性和显著协同性：
 
      二者目标高度一致。我国提出的“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的气候目标与我国生态环境改善目标具有较高一致性，即到2035年生态环境质量实现根本好转，美丽中国目标基本实现，以及到本世纪中叶生态文明全面提升，实现生态环境领域国家治理体系和治理能力现代化。
 
      控制措施显著协同。首先，温室气体和大气污染物具有相似排放源和排放变化趋势。其次，气候政策具有显著的空气质量改善和健康协同效益，大气污染防治行动也带来较为显著的碳减排协同效益。
 
      因此，需持续探索未来协同减排路径，科学设定减排目标，推动协同政策措施制定和优化。
 
      二、未来协同减排路径的探究
 
      现有研究主要基于全球气候目标和中国本地气候与环境政策两种方式进行未来情景设计和排放预测。两种研究相对独立，均存在可改进的空间（图1）。因此，需在全球气候变化应对及我国污染治理形势下，开发未来排放预测模型、制定中长期气候与环境政策情景，为我国多区域、多物种、多目标协同治理提供科学支撑。
 

图1. 基于全球气候目标和中国本地政策的未来情景对比

 
      1.中国未来排放动态预测模型（DPEC）
 
      DPEC模型基于设备和技术开发，包括能源模型驱动的活动水平预测和基于部门的排放预测两个模块。能源模型驱动的活动水平预测模块以全球气候目标为驱动力，结合全球变化综合评估模型（Global Change Assessment Model, GCAM），构建了以中国为核心的能源系统模型（GCAM-China），以分析和预测不同情景下中国未来的能源消耗情况。基于部门的排放预测模块主要依托多尺度排放清单模型（Multi-resolution Emission Inventory for China, MEIC）和GCAM-China模型，并针对主要排放部门，开发了基于技术的演替和预测模型，以追踪不同环境政策下未来人为源排放、生产技术及减排措施的演变（图2）。
 

图2. 中国未来排放动态预测模型（DPEC）（Tong et al., Atmos. Chem. Phys., 2020）

 
      2.基于气候与环境政策的情景设计
 
      合理的排放情景是研究未来协同减排路径的重要基础。DPEC模型的情景设计充分考虑了全球气候目标和中国环境政策。通过耦合五种SSPs情景（SSP1–5）、五种RCPs情景（RCP8.5, 7.0, 6.0, 4.5, 2.6）和三种污染控制情景（表1），研究设计了六种不同的综合性排放情景，预测我国未来污染物排放情况，以分析CO2和大气污染物协同减排潜力。
 
（补充知识：IPCC 自1990年以来不断发展完善全球气候变化和排放情景，其中耦合典型浓度代表路径(Representative Concentration Pathways, RCPs)和共享社会经济路径(Socio-economic Pathways, SSPs)的情景矩阵应用最为广泛。）
 

表1. 三种污染控制情景

 
      三、中国未来排放动态预测结果

      利用上述排放预测模型和排放情景，研究测算了在IPCC气候变化框架和中国本地污染治理背景下，中国未来能源结构演变、CO₂和污染物排放变化。

      1. 我国未来能源结构演变和CO2排放预测

      研究发现在2℃或1.5℃气候目标驱动下，我国以煤、油为主的高碳能源结构将发生根本性转型，清洁低碳能源使用将大幅提升。在1.5℃情景下，2030年我国煤炭、燃油占比将降低至33%和13%；2050年煤炭、燃油占比将进一步降低至6%和5%，非化石能源占比将提高至75%。
      模型预测结果显示，在2℃或1.5℃情景下，我国碳排放总量将大幅下降，CO₂排放会于2020年达峰，并于2050年降至非常低的水平。

      2. 我国未来大气污染物排放变化预测

      如图3.1所示，如采用当前末端控制情景（BAU），污染物排放将会持平，NOx排放会随着需求量的增长呈上升趋势。实施强化的污染控制政策（ECP）可使污染物在短期内快速下降，但2030年后进一步减排的空间和潜力将大幅收窄，需实施较为严格的能源转型政策持续推动污染物减排。

图3.1. 本研究综合排放情景下，2010至2050年我国主要污染物排放量（Tong et al., Atmos. Chem. Phys., 2020）
 

      此外，通过对比国际CMIP6（Coupled Model Intercomparison Project Phase 6）情景和本研究的综合排放情景下未来我国污染物排放的预测结果发现，本研究预测的我国2020至2030年污染物排放远低于CMIP6的预测值（图3.2）。这主要是由于CMIP6情景中对中国本地的污染控制政策考虑不足，基准年的污染物排放预测同自定义减排情景存在较大差异，且难以捕捉到中国2015至2020年排放的快速下降。

图3.2. CMIP6和本研究综合排放情景下，我国未来主要污染物排放量对比（Tong et al., Atmos. Chem. Phys., 2020）

 

      综上所述，需立足国内国外两个“大局”，充分考虑全球气候目标和中国环境政策，设计协同减排路径，进一步推进我国气候变化和空气污染协同治理。