清華新聞網(wǎng)9月18日電 作為僅次于二氧化碳（CO2）的第二大和第三大溫室氣體，甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）在全球氣候變暖中扮演著不可忽視的角色，但長期以來，其社會成本估算研究嚴重滯后，無法真實反映這些溫室氣體排放的經(jīng)濟影響。
為此，清華大學(xué)核研院助理研究員王天鵬和教授滕飛，構(gòu)建了一個多模型評估框架，在考慮不同的損失函數(shù)后，得出的CH4和N2O社會成本估算值最高約為之前文獻結(jié)果的2至50倍，反映出其造成的氣候損失可能遠高于預(yù)期。9月14日，相關(guān)論文以“損失函數(shù)的不確定性增加了甲烷和氧化亞氮的社會成本”（Damage function uncertainty increases the social cost of methane and nitrous oxide）為題，在線刊登于《自然》（Nature）子刊《自然·氣候變化》（Nature Climate Change）。
CH4和N2O的全球增溫潛勢（GWP）均高于二氧化碳，因此，減少這些氣體的排放已成為全球氣候倡議的焦點。CH4和N2O的社會成本估算（即每噸排放所造成經(jīng)濟損失的貨幣量化，分別為SC-CH4和SC-N2O）反映了其排放對經(jīng)濟系統(tǒng)的長期影響，因此，評估SC-CH4和SC-N2O對指導(dǎo)控排政策具有重要的意義。
但現(xiàn)有的相關(guān)社會成本評估嚴重依賴于過時的損失函數(shù)（將氣候效應(yīng)轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟影響的函數(shù)），可能大幅低估了氣候損失的真實程度，進而低估了溫室氣體社會成本。此外，以前的研究也沒有結(jié)合氣候科學(xué)的最新進展以及最新的社會經(jīng)濟和排放預(yù)測。
為了解決這些問題，該研究構(gòu)建了一個多模型評估框架來計算SC-CH4和SC-N2O，該框架涵蓋了損失函數(shù)、氣候建模、社會經(jīng)濟和排放情景及其相互作用等領(lǐng)域的最新科學(xué)進展。特別是在損失函數(shù)方面，新納入的損失函數(shù)假定氣候變化不僅影響短期產(chǎn)出（水平效應(yīng)），還會影響投資，并對生產(chǎn)力增長產(chǎn)生長期影響（增長效應(yīng)）。
研究結(jié)果表明，既往研究低估了SC-CH4和SC-N2O。在僅考慮具有水平效應(yīng)的損失函數(shù)時，CH4和N2O的社會成本（2020年為排放年）分別為2900美元/tCH4和49600美元/tN2O，是之前文獻最高估計值的約2倍。而在考慮增長效應(yīng)后，SC-CH4和SC-N2O的估計值會進一步增加15至25倍（圖1）。
研究結(jié)論表明，CH4和N2O造成的氣候損失可能比以前人們認為的要大得多。當(dāng)考慮增長效應(yīng)后，SC-CH4和SC-N2O估算值會大幅上調(diào)，這表明有必要加大力度減少CH4和N2O的排放，并且相關(guān)減排可能產(chǎn)生可觀的氣候效益。此外，闡明氣候變化對經(jīng)濟增長的影響機制，應(yīng)當(dāng)成為未來更新SC-CH4和SC-N2O的研究重點。
同時，該研究對SC-CH4和SC-N2O的估計仍有很大的不確定性。但如果使用全球損失潛勢（定義為非CO2溫室氣體排放的邊際損失與CO2排放的邊際損失之比）作為衡量CH4和N2O對氣候影響的指標(biāo)，則可以在很大程度上減少不確定性。此外，如果考慮CH4和N2O對臭氧、人類健康、作物產(chǎn)量和生物多樣性等的負面影響，SC-CH4和SC-N2O估算值將進一步上調(diào)。
甲烷和氧化亞氮的社會成本估算和全球損失潛勢
該研究是團隊之前研究工作的延續(xù)（發(fā)表于《細胞》（Cell）姊妹刊《一個地球》（One Earth），https://doi.org/10.1016/j.oneear.2022.06.005）。通過擴展建模框架，該研究在兩個主要領(lǐng)域取得了進展，即對溫室氣體的社會成本進行了全面評估，以及對影響評估結(jié)果的建模選擇進行了深入分析。未來，研究人員希望在溫室氣體社會成本的后續(xù)更新中，與地學(xué)和經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域的研究人員進行更多的跨學(xué)科交流與合作。
王天鵬為該論文的第一作者，滕飛為通訊作者。該研究得到科技部重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金的資金支持。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41558-023-01803-4
供稿：核研院
編輯：李華山
審核：郭玲
