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【海气院科研进展】固定气候反馈假设系统性低估政策相关经济风险

作者:沈文琪来源:william英国中文 阅读次数:编辑:陈滢  审核:郑少军、谢玲玲  日期:2026-04-27

综合评估模型(Integrated Assessment Models, IAMs)是连接气候科学与社会经济决策的核心分析工具,被广泛应用于估算碳社会成本(Social Cost of Carbon, SCC)、探索减排路径和指导气候政策设计,其输出结果直接影响着IPCC情景框架与国际气候谈判。在当前我国推进“双碳”目标的关键时期,IAMs所提供的气候经济分析质量对政策制定的科学性至关重要。为了提升物理真实性,研究者通常将FaIR、MAGICC等简化气候模型(SimpleClimate Models, SCMs)嵌入IAM框架,以模拟温室气体浓度、辐射强迫和全球平均地表温度的动态演变。然而,现有SCMs普遍将净气候反馈参数(ג)视为固定常数,这与大量气候科学证据相悖——IPCC第六次评估报告(AR6)已高置信度地指出,随着地球持续升温,净气候反馈会逐渐减弱,该现象已被CMIP6地球系统模式模拟结果、古气候重建数据和观测分析所证实。这一结构性简化使传统SCMs忽视了气候系统的自我调节能力,可能导致对未来升温轨迹和气候经济风险的系统性低估,进而使政策制定者采纳过于乐观的基准情景,低估减排行动的紧迫性。

针对上述问题,我院徐建军教授课题组联合北京理工大学魏一鸣教授团队,基于对29CMIP6地球系统模式的标准化诊断分析,揭示了辐射通量与温度间的非线性关系,表明气候反馈参数随升温线性演变而非保持恒定。据此,研究团队将温度依赖的气候反馈机制耦合至DICE-FaIR综合评估框架,构建了1001个集合成员的概率分析体系,并通过九种结构配置(三种损害函数×三种减排成本曲线)系统评估了固定气候反馈假设对气候经济预估的系统性偏差。研究揭示三项关键发现:第一,动态反馈使各政策情景下的升温幅度系统性增加约0.2°C,揭示了传统SCMs对未来升温轨迹的持续性低估;第二,该偏差进一步传导至经济指标,在多种结构配置下碳社会成本(SCC)提升高达50%,凸显其作为模型结构性缺陷的普遍性,而非特定参数设置的偶然结果;第三,研究识别出“政策空间压缩”效应——动态反馈在同步放大超过临界温度阈值的尾部风险的同时,也收窄了净零排放(碳中和)的可行时间窗口,而固定反馈假设恰恰系统性掩盖了这一压缩效应,导致对可用政策空间的高估和对减排时间紧迫性的低估。在当前政策路径(CWP)下,减排成本和SCC分别最高增加91.9%49.9%;为满足巴黎协定目标,CO2净零排放(碳中和)时间需最多提前12年。上述结论在三个政策情景、不同反馈强度敏感性实验( ꝩ= 0.05、0.1、0.15W/(m2K2))以及九种结构配置中均表现出显著的稳健性。

该研究创新性地在IAM框架内建立了“物理气候弱化—温度放大—经济风险级联”的完整传导机制,系统性阐明了温度依赖性气候反馈减弱向政策相关指标的传导路径,填补了该领域的研究空缺。研究表明,忽略气候系统在升温条件下的动态变化,将导致风险评估建立在有偏的物理基础之上,使得当前气候韧性策略的制定陷入过于乐观的基准情景之中。因此,下一代IAMs应将状态依赖性的气候系统响应特征纳入核心框架,为气候政策的科学决策提供更为真实、稳健的支撑。

论文题为“Fixed climate feedback assumptions systematically underestimate policy-relevant economic risks: Implications for climate resilience”,发表在中科院地学一区top学术期刊《Advances in Climate Change Research》。该论文以williamhill英国为第一完成单位,博士研究生沈文琪为第一作者,徐建军教授和北京理工大学魏一鸣教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金重大项目(72293604)和国家自然科学基金重点项目(42130605)的联合资助。

Citation: Shen, W.-Q., Xu, J.-J.*, Tu, S.-F., Cao, N., Liao, H., Yuan, X.-C., Wei, Y.-M.* (2026). Fixed climate feedback assumptions systematically underestimate policy-relevant economic risks: Implications for climate resilience.Advances in Climate Change Research. https://doi.org/10.1016/j.accre.2026.04.004

全文链接https://doi.org/10.1016/j.accre.2026.04.004

1 动态气候反馈导致的风险低估级联效应


2 三种减排情景下全球平均地表温度变化预估


3 三种减排情景下关键经济指标的时间演变图


4 当前政策路径(CWP)情景下,动态与固定反馈情景差异的森林图


5 1.5 °C超调情景下关键政策指标的分布特征:动态反馈对政策空间的压缩效应