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应对气候变化,地质工作应主动作为

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应对气候变化,地质工作应主动作为

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  • 发布时间:2014-12-22 22:35
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【概要描述】 11月12日,中美达成温室气体减排协议,仅仅数日后,在澳大利亚布里斯班召开的20国峰会上,全球变化再一次成为热议的话题。   当前,气候变化已经成为全人类最严峻的挑战之一,它不仅与粮食安全、水资源安全、能源安全、生态安全等紧密相关,甚至影响到全球贸易和经济发展。这些情况迫切需要强化行动以应对气候挑战。   应对全球变化,国土资源部具有基础地质调查、高精度测试、巨量数据平台及地学理论研究等优势。以此为基础,我 国地质工作者正主动在全球气候变化地质记录研究、地质碳汇潜力研究、二氧化碳地质储存调查和低碳排放地质矿产能源调查等方面加大调查研究力度,为国家应对 全球气候变化、增强中国在全球变化关键科学问题的话语权提供科技支撑。   1 全球应对气候变化步入“快车道”   进入21世纪,全球气候变化日益成为国际社会关注的话题,尤其是2009年在哥本哈根召开的联合国气候变化大会,将全球变化推到了一个新的高度,使之从单纯的环境问题,上升为更深层次的和更复杂的经济问题、政治问题、社会问题、外交问题和发展问题。   2014年,全球气候变化依旧是世界广泛关注的热点之一。   2014年9月,全球瞩目的联合国气候峰会在纽约联合国总部召开。尽管这次峰会不是《联合国气候变化框架公 约》正式谈判的一部分,峰会期间也未举行任何谈判,但包括120多位国家元首或政府首脑在内的政府、企业、金融机构和民间团体代表在峰会上就应对气候变化 做出的政治承诺及新举措,却有力地推动了全球气候变化谈判。   2014年11月12日,中美借APEC会议达成减排共识,签署了有关应对气候变化和清洁能源合作的联合声 明,各自公布了最新的气候变化应对及长期碳减排计划。这并不是中美两国在气候变化方面的首次合作。今年2月,两国发表《中美气候变化联合声明》,表示将利 用去年成立的中美气候变化工作组机制,通过强化政策对话,交流包括各自2020年后控制温室气体排放计划的有关信息,开展合作。不仅如此,两国还成立了中 美清洁能源研究中心,促进双方在碳捕集和封存技术等方面的合作。   中美两国的这一联合声明基本上已经为明年的巴黎气候变化大会扫清了障碍,使得短短2个月前在纽约的全球气候峰 会上还显得模糊不清的全球气候变化应对路线图一下子变得极为清晰。中美联合声明已经给世界发出一个极为明显的信号:全球在气候变化应对上迎来“新常态”, 全球应对气候变化步入“快车道”,从小国治理阶段到大国治理阶段。   到目前为止,在全球气候变化应对的发展历程中,大致可以分为早期、中期和后期3个阶段,尽管每个阶段都隶属于联合国气候变化框架公约,但其中在国别上存在很多不同。   1990~1997年,为早期阶段,一切治理体系还未成型。   1998~2009年,为中期阶段,以《京都议定书》的签订为界限,基本上可以划入“小国治理”阶段。所谓 “小国”并非是国际地位和影响力小,而主要是排放规模“小”,从全球范围看,虽然55%的排放量进入了《京都议定书》,但中美印等实际或潜在排放大国都未 真正进入该协议,从而在实际上决定了10年后该议定书被“空心化”的结局。其结果便是,到2009年的哥本哈根气候变化大会,前期较为积极的减排国家无法 真正左右全球气候变化应对的大政方针。   2009年至今,“小国治理”的模式已经无法适应全球气候变化应对以及全球政治经济发展的需要了。作为最大的排放国,中美两国如何发挥其作用?自此,全球气候变化应对的治理结构便开始逐步调整,向“大国治理”的模式过度。   中美两国是经济规模上的领头羊,因此,两国自身的气候变化应对和减排都将对全球有着直接的影响。也只有中美两 国真正地进入气候变化应对的“快车道”,才能继《京都议定书》之后极大地推动全球进程,中美两国将发挥各种在政府主导、市场调节等领域的优势,输出资金、 技术和基础设施,合力并举共同推进气候变化议题。   11月12日,中美签署气候协议数小时后,欧盟领导人迅速表态“欢迎”该协议,称中美的行动将进一步推动国际社会应对气候变化。   10月24日,欧盟宣布2020-2030年应对气候变化和温室气体减排计划,定下截至2030年(较 1990年排放值),减少二氧化碳排放量40%的法定目标,并确保可再生能源使用率及能源利用率提高至少27%,还将通过加强内部协调促进建设欧盟单一能 源市场。欧洲理事会主席范龙佩与欧盟委员会主席容克发表联合声明称,中美的最新行动显示欧盟领导人宣布的这一计划得到呼应。   2014年11月15日,在澳大利亚布里斯班召开的G20峰会上,作为全球最大的人均废气排放国,主办方澳大 利亚一直在设法把全球气候问题排除在会议议程之外,但遭到美国和其他国家否决。20国领导人支持对气候变暖问题采取“强有力和有效行动”,同时承诺大力支 持联合国的绿色气候基金计划,协助较贫穷国家应对气候问题。   各国期望,在明年即将召开的联合国巴黎气候变化大会上,能达成一项具有普遍意义的气候协议,为在本世纪末将地球的升温幅度控制在2摄氏度以内贡献力量。   2 启动实施国家重大科学研究计划,出台国家应对气候变化规划,增强中国应对全球变化话语权   为增强中国在应对全球变化的话语权,2010年7月,科技部和财政部在北京应急启动了全球变化研究国家重大科学研究计划,针对全球变化研究中的优先领域和关键问题,开展基础性、战略性、前瞻性研究。   该计划第一批正式启动19个重大项目,预算高达3.7亿元。其中,包括历史尺度方向的研究,如过去2000年 全球典型暖期的形成机制及其影响研究、末次盛冰期以来我国气候环境变化及干旱—半干旱区人类的影响与适应;与海洋交互作用方向研究,如南大洋—印度洋海气 过程对东亚及全球气候变化的影响、亚洲区域海陆气相互作用机理及其在全球变化中的作用北半球冰冻圈变化及其对气候环境的影响与适应对策;影响机制研究,如 大尺度土地利用变化对全球气候的影响、气候变化对西北干旱区水循环影响机理与水资源安全研究、青藏高原气候系统变化及其对东亚区域的影响与机制研究等;驱 动机制和机理研究,如中国陆地生态系统碳源汇特征及其全球意义、全球不同区域陆地生态系统碳源汇演变驱动机制与优化计算研究;响应机制研究,如我国典型海 岸带系统对气候变化的响应机制及脆弱性评估研究、全球变化影响下我国主要陆地生态系统的脆弱性与适应性研究等。   这些项目的实施,进一步提升了我国应对全球气候变化的研究能力和国际影响力,形成我国全球变化研究的优势与特色,为国家社会经济可持续发展宏观决策提供科学依据,为我国参加国际气候变化谈判和开展环境外交提供强有力的科学依据和政策咨询建议。   2014年11月5日,国家发展和改革委员会公布《国家应对气候变化规划(2014-2020年)》全文,这是该领域我国首个专项规划。   根据规划,到2020年,我国将全面完成控制温室气体排放行动目标,低碳试点示范将取得显著进展。我国单位国 内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右。工业生产过程等非能源活动温室气体排放得到有效 控制,温室气体排放增速继续减缓。规划首次提出建立分类指导的应对气候变化区域政策,对城市化地区、农产品主产区、重点生态功能区确定差别化的减缓和适应 气候目标、任务和实现途径。   3 发挥地质工作的先行和基础作用,国土资源部为应对全球气候变化提供了重要基础数据   全球气候变化归根结底是一个地球系统的问题,为应对全球气候变化,国土资源部发挥地质工作的先行和基础作用,积极主动开拓地质工作服务领域,参与全球性、全国性和专业性的工作。   为加强应对全球气候变化的地质服务工作,国土资源部成立了应对全球气候变化领导小组,组织制定了工作方案。2010年5月,国土资源部启动应对气候变化地质响应对策研究。中国地质调查局启动了多方面的调查研究工作,中国地质科学院等单位在相关领域研究获得了重要进展。   一是建立我国地质碳汇监测网络。   地质碳汇是全球碳循环的一个重要环节。早在上世纪90年代,联合国教科文组织的IGCP项目已经在我国的桂林、重庆、黑龙江、格尔木等典型地区建立了一些观测站。按照国土资源部的规划,地质碳汇监测网络要建50个监测站,一期建设集中在较有代表性的珠江流域实施。   1999年以来,国土资源部组织完成了160万平方千米土壤地球化学调查,获得了我国主要农耕区土壤中有机碳 的高精度数据,为计算土壤碳库、开展土壤固碳潜力评价、科学筛选土壤碳汇变化的监测网络奠定了基础。“十二五”时期,国土资源部实施了地质碳汇潜力评价与 固碳示范工程,完成了我国主要岩溶地区、土壤有机碳分布区、基性—超基性岩矿物带1:25万比例尺的碳汇环境地质调查,构建了地质碳汇监测网络,评价了我 国地质碳汇潜力;完成典型地区1:5万比例尺的地质碳汇调查1万平方千米;建设石漠化综合治理岩溶增汇示范工程2个。   二是从地质记录研究全球气候变化。   古气候变化研究一直是地质科学研究的重要领域。国土资源部对青藏高原五大湖的萎缩、高原冰川的后退等现象进行 了长期的地质记录监测,对一万年以来气候变化趋势以及自然因素所起的作用进行了研究,揭示了近代气候变化的原因和机制以及人类相应的活动,为科学应对全球 气候变化提供依据。   1999年以来,国土资源部充分利用航空遥感技术优势,调查评价了气候变化对青藏高原冰川和雪线、北方地区荒漠化、西南岩溶石山地区石漠化、沿海海岸线等环境影响,系统评价了它们在过去30~50年间发生的变化。   我国地质学家在揭示第四纪全球古气候环境变化方面取得了重要成果。西南地区长时间尺度石笋记录古气候研究,阐明了气候变化主要受太阳辐射量变化的影响;青藏高原和内蒙古湖泊堆积研究,初步揭示了青藏高原一系列冷暖古气候变化事件等。   三是开展全国二氧化碳地质储存潜力评价,启动二氧化碳储存示范工程。   二氧化碳地质储存是目前国际社会公认的应对全球气候变化的重要对策及显著减少温室气体排放的有效技术手段之 一。近年来,国土资源部组织开展了全国二氧化碳地质储存潜力评价,并启动二氧化碳地质储存示范工程,对中国的有关海域深部的含盐水层、没有商业开采价值油 气田与煤层,以及能够跟二氧化碳进行化学反应的沿江岩壁层等进行了初步调查,目前已经确定了二氧化碳地质储存评价体系,基本完成了国家级潜力与适宜性评价 工作,开展了鄂尔多斯盆地、河套盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等10个沉积盆地的二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价及图册编制,初步圈定出一批储存远景区。   2011年3月3日,国土资源部第一口二氧化碳地质储存示范工程监测井在内蒙古伊金霍洛旗乌兰木伦镇正式开钻。   “十二五”时期,国土资源部继续实施二氧化碳地质储存调查与示范工程,完成全国1:50万比例尺的二氧化碳地 质储存潜力调查评价,完成碳源集中分布区1:5万比例尺的调查3万平方千米,圈定90处储存工程靶区,实施3处二氧化碳地质储存示范工程,建立二氧化碳地 质储存调查评价与工程技术方法体系。根据初步估算,全国有24个主要的盆地,46个含油气盆地和68个主要的煤层区,深层地下空间可以储藏液态二氧化碳。 二氧化碳的地质储存潜力可以达到1.45万亿吨,据测算,可以满足未来200多年中国的二氧化碳地下储存的需要。通过示范工程,确定了二氧化碳地质储存工 程勘查评价技术方法体系,初步建立了二氧化碳逃逸的环境风险评价体系,制定并优化了二氧化碳地质储存工程监测方案,建立了二氧化碳注入深部含水层迁移数值 模拟系统。   4 积极开发利用绿色新能源,推进清洁能源开发利用,减少二氧化碳排放   当前,与世界其他为解决全球气候问题而努力的国家一样,中国也在积极开发利用绿色新能源。   作为能源资源管理的政府部门,国土资源部除了支持传统能源的清洁化、无害化之外,近年来,还积极开展全国地热资源现状普查、省会城市浅层地温能调查,同时加紧引导和开发地热、浅层低温能、天然气水合物(“可燃冰”)等,

应对气候变化,地质工作应主动作为

【概要描述】 11月12日,中美达成温室气体减排协议,仅仅数日后,在澳大利亚布里斯班召开的20国峰会上,全球变化再一次成为热议的话题。

  当前,气候变化已经成为全人类最严峻的挑战之一,它不仅与粮食安全、水资源安全、能源安全、生态安全等紧密相关,甚至影响到全球贸易和经济发展。这些情况迫切需要强化行动以应对气候挑战。

  应对全球变化,国土资源部具有基础地质调查、高精度测试、巨量数据平台及地学理论研究等优势。以此为基础,我 国地质工作者正主动在全球气候变化地质记录研究、地质碳汇潜力研究、二氧化碳地质储存调查和低碳排放地质矿产能源调查等方面加大调查研究力度,为国家应对 全球气候变化、增强中国在全球变化关键科学问题的话语权提供科技支撑。

  1 全球应对气候变化步入“快车道”

  进入21世纪,全球气候变化日益成为国际社会关注的话题,尤其是2009年在哥本哈根召开的联合国气候变化大会,将全球变化推到了一个新的高度,使之从单纯的环境问题,上升为更深层次的和更复杂的经济问题、政治问题、社会问题、外交问题和发展问题。

  2014年,全球气候变化依旧是世界广泛关注的热点之一。

  2014年9月,全球瞩目的联合国气候峰会在纽约联合国总部召开。尽管这次峰会不是《联合国气候变化框架公 约》正式谈判的一部分,峰会期间也未举行任何谈判,但包括120多位国家元首或政府首脑在内的政府、企业、金融机构和民间团体代表在峰会上就应对气候变化 做出的政治承诺及新举措,却有力地推动了全球气候变化谈判。

  2014年11月12日,中美借APEC会议达成减排共识,签署了有关应对气候变化和清洁能源合作的联合声 明,各自公布了最新的气候变化应对及长期碳减排计划。这并不是中美两国在气候变化方面的首次合作。今年2月,两国发表《中美气候变化联合声明》,表示将利 用去年成立的中美气候变化工作组机制,通过强化政策对话,交流包括各自2020年后控制温室气体排放计划的有关信息,开展合作。不仅如此,两国还成立了中 美清洁能源研究中心,促进双方在碳捕集和封存技术等方面的合作。

  中美两国的这一联合声明基本上已经为明年的巴黎气候变化大会扫清了障碍,使得短短2个月前在纽约的全球气候峰 会上还显得模糊不清的全球气候变化应对路线图一下子变得极为清晰。中美联合声明已经给世界发出一个极为明显的信号:全球在气候变化应对上迎来“新常态”, 全球应对气候变化步入“快车道”,从小国治理阶段到大国治理阶段。

  到目前为止,在全球气候变化应对的发展历程中,大致可以分为早期、中期和后期3个阶段,尽管每个阶段都隶属于联合国气候变化框架公约,但其中在国别上存在很多不同。

  1990~1997年,为早期阶段,一切治理体系还未成型。

  1998~2009年,为中期阶段,以《京都议定书》的签订为界限,基本上可以划入“小国治理”阶段。所谓 “小国”并非是国际地位和影响力小,而主要是排放规模“小”,从全球范围看,虽然55%的排放量进入了《京都议定书》,但中美印等实际或潜在排放大国都未 真正进入该协议,从而在实际上决定了10年后该议定书被“空心化”的结局。其结果便是,到2009年的哥本哈根气候变化大会,前期较为积极的减排国家无法 真正左右全球气候变化应对的大政方针。

  2009年至今,“小国治理”的模式已经无法适应全球气候变化应对以及全球政治经济发展的需要了。作为最大的排放国,中美两国如何发挥其作用?自此,全球气候变化应对的治理结构便开始逐步调整,向“大国治理”的模式过度。

  中美两国是经济规模上的领头羊,因此,两国自身的气候变化应对和减排都将对全球有着直接的影响。也只有中美两 国真正地进入气候变化应对的“快车道”,才能继《京都议定书》之后极大地推动全球进程,中美两国将发挥各种在政府主导、市场调节等领域的优势,输出资金、 技术和基础设施,合力并举共同推进气候变化议题。

  11月12日,中美签署气候协议数小时后,欧盟领导人迅速表态“欢迎”该协议,称中美的行动将进一步推动国际社会应对气候变化。

  10月24日,欧盟宣布2020-2030年应对气候变化和温室气体减排计划,定下截至2030年(较 1990年排放值),减少二氧化碳排放量40%的法定目标,并确保可再生能源使用率及能源利用率提高至少27%,还将通过加强内部协调促进建设欧盟单一能 源市场。欧洲理事会主席范龙佩与欧盟委员会主席容克发表联合声明称,中美的最新行动显示欧盟领导人宣布的这一计划得到呼应。

  2014年11月15日,在澳大利亚布里斯班召开的G20峰会上,作为全球最大的人均废气排放国,主办方澳大 利亚一直在设法把全球气候问题排除在会议议程之外,但遭到美国和其他国家否决。20国领导人支持对气候变暖问题采取“强有力和有效行动”,同时承诺大力支 持联合国的绿色气候基金计划,协助较贫穷国家应对气候问题。

  各国期望,在明年即将召开的联合国巴黎气候变化大会上,能达成一项具有普遍意义的气候协议,为在本世纪末将地球的升温幅度控制在2摄氏度以内贡献力量。

  2 启动实施国家重大科学研究计划,出台国家应对气候变化规划,增强中国应对全球变化话语权

  为增强中国在应对全球变化的话语权,2010年7月,科技部和财政部在北京应急启动了全球变化研究国家重大科学研究计划,针对全球变化研究中的优先领域和关键问题,开展基础性、战略性、前瞻性研究。

  该计划第一批正式启动19个重大项目,预算高达3.7亿元。其中,包括历史尺度方向的研究,如过去2000年 全球典型暖期的形成机制及其影响研究、末次盛冰期以来我国气候环境变化及干旱—半干旱区人类的影响与适应;与海洋交互作用方向研究,如南大洋—印度洋海气 过程对东亚及全球气候变化的影响、亚洲区域海陆气相互作用机理及其在全球变化中的作用北半球冰冻圈变化及其对气候环境的影响与适应对策;影响机制研究,如 大尺度土地利用变化对全球气候的影响、气候变化对西北干旱区水循环影响机理与水资源安全研究、青藏高原气候系统变化及其对东亚区域的影响与机制研究等;驱 动机制和机理研究,如中国陆地生态系统碳源汇特征及其全球意义、全球不同区域陆地生态系统碳源汇演变驱动机制与优化计算研究;响应机制研究,如我国典型海 岸带系统对气候变化的响应机制及脆弱性评估研究、全球变化影响下我国主要陆地生态系统的脆弱性与适应性研究等。

  这些项目的实施,进一步提升了我国应对全球气候变化的研究能力和国际影响力,形成我国全球变化研究的优势与特色,为国家社会经济可持续发展宏观决策提供科学依据,为我国参加国际气候变化谈判和开展环境外交提供强有力的科学依据和政策咨询建议。

  2014年11月5日,国家发展和改革委员会公布《国家应对气候变化规划(2014-2020年)》全文,这是该领域我国首个专项规划。

  根据规划,到2020年,我国将全面完成控制温室气体排放行动目标,低碳试点示范将取得显著进展。我国单位国 内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右。工业生产过程等非能源活动温室气体排放得到有效 控制,温室气体排放增速继续减缓。规划首次提出建立分类指导的应对气候变化区域政策,对城市化地区、农产品主产区、重点生态功能区确定差别化的减缓和适应 气候目标、任务和实现途径。

  3 发挥地质工作的先行和基础作用,国土资源部为应对全球气候变化提供了重要基础数据

  全球气候变化归根结底是一个地球系统的问题,为应对全球气候变化,国土资源部发挥地质工作的先行和基础作用,积极主动开拓地质工作服务领域,参与全球性、全国性和专业性的工作。

  为加强应对全球气候变化的地质服务工作,国土资源部成立了应对全球气候变化领导小组,组织制定了工作方案。2010年5月,国土资源部启动应对气候变化地质响应对策研究。中国地质调查局启动了多方面的调查研究工作,中国地质科学院等单位在相关领域研究获得了重要进展。

  一是建立我国地质碳汇监测网络。

  地质碳汇是全球碳循环的一个重要环节。早在上世纪90年代,联合国教科文组织的IGCP项目已经在我国的桂林、重庆、黑龙江、格尔木等典型地区建立了一些观测站。按照国土资源部的规划,地质碳汇监测网络要建50个监测站,一期建设集中在较有代表性的珠江流域实施。

  1999年以来,国土资源部组织完成了160万平方千米土壤地球化学调查,获得了我国主要农耕区土壤中有机碳 的高精度数据,为计算土壤碳库、开展土壤固碳潜力评价、科学筛选土壤碳汇变化的监测网络奠定了基础。“十二五”时期,国土资源部实施了地质碳汇潜力评价与 固碳示范工程,完成了我国主要岩溶地区、土壤有机碳分布区、基性—超基性岩矿物带1:25万比例尺的碳汇环境地质调查,构建了地质碳汇监测网络,评价了我 国地质碳汇潜力;完成典型地区1:5万比例尺的地质碳汇调查1万平方千米;建设石漠化综合治理岩溶增汇示范工程2个。

  二是从地质记录研究全球气候变化。

  古气候变化研究一直是地质科学研究的重要领域。国土资源部对青藏高原五大湖的萎缩、高原冰川的后退等现象进行 了长期的地质记录监测,对一万年以来气候变化趋势以及自然因素所起的作用进行了研究,揭示了近代气候变化的原因和机制以及人类相应的活动,为科学应对全球 气候变化提供依据。

  1999年以来,国土资源部充分利用航空遥感技术优势,调查评价了气候变化对青藏高原冰川和雪线、北方地区荒漠化、西南岩溶石山地区石漠化、沿海海岸线等环境影响,系统评价了它们在过去30~50年间发生的变化。

  我国地质学家在揭示第四纪全球古气候环境变化方面取得了重要成果。西南地区长时间尺度石笋记录古气候研究,阐明了气候变化主要受太阳辐射量变化的影响;青藏高原和内蒙古湖泊堆积研究,初步揭示了青藏高原一系列冷暖古气候变化事件等。

  三是开展全国二氧化碳地质储存潜力评价,启动二氧化碳储存示范工程。

  二氧化碳地质储存是目前国际社会公认的应对全球气候变化的重要对策及显著减少温室气体排放的有效技术手段之 一。近年来,国土资源部组织开展了全国二氧化碳地质储存潜力评价,并启动二氧化碳地质储存示范工程,对中国的有关海域深部的含盐水层、没有商业开采价值油 气田与煤层,以及能够跟二氧化碳进行化学反应的沿江岩壁层等进行了初步调查,目前已经确定了二氧化碳地质储存评价体系,基本完成了国家级潜力与适宜性评价 工作,开展了鄂尔多斯盆地、河套盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等10个沉积盆地的二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价及图册编制,初步圈定出一批储存远景区。

  2011年3月3日,国土资源部第一口二氧化碳地质储存示范工程监测井在内蒙古伊金霍洛旗乌兰木伦镇正式开钻。

  “十二五”时期,国土资源部继续实施二氧化碳地质储存调查与示范工程,完成全国1:50万比例尺的二氧化碳地 质储存潜力调查评价,完成碳源集中分布区1:5万比例尺的调查3万平方千米,圈定90处储存工程靶区,实施3处二氧化碳地质储存示范工程,建立二氧化碳地 质储存调查评价与工程技术方法体系。根据初步估算,全国有24个主要的盆地,46个含油气盆地和68个主要的煤层区,深层地下空间可以储藏液态二氧化碳。 二氧化碳的地质储存潜力可以达到1.45万亿吨,据测算,可以满足未来200多年中国的二氧化碳地下储存的需要。通过示范工程,确定了二氧化碳地质储存工 程勘查评价技术方法体系,初步建立了二氧化碳逃逸的环境风险评价体系,制定并优化了二氧化碳地质储存工程监测方案,建立了二氧化碳注入深部含水层迁移数值 模拟系统。

  4 积极开发利用绿色新能源,推进清洁能源开发利用,减少二氧化碳排放

  当前,与世界其他为解决全球气候问题而努力的国家一样,中国也在积极开发利用绿色新能源。

  作为能源资源管理的政府部门,国土资源部除了支持传统能源的清洁化、无害化之外,近年来,还积极开展全国地热资源现状普查、省会城市浅层地温能调查,同时加紧引导和开发地热、浅层低温能、天然气水合物(“可燃冰”)等,

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 11月12日,中美达成温室气体减排协议,仅仅数日后,在澳大利亚布里斯班召开的20国峰会上,全球变化再一次成为热议的话题。

  当前,气候变化已经成为全人类最严峻的挑战之一,它不仅与粮食安全、水资源安全、能源安全、生态安全等紧密相关,甚至影响到全球贸易和经济发展。这些情况迫切需要强化行动以应对气候挑战。

  应对全球变化,国土资源部具有基础地质调查、高精度测试、巨量数据平台及地学理论研究等优势。以此为基础,我 国地质工作者正主动在全球气候变化地质记录研究、地质碳汇潜力研究、二氧化碳地质储存调查和低碳排放地质矿产能源调查等方面加大调查研究力度,为国家应对 全球气候变化、增强中国在全球变化关键科学问题的话语权提供科技支撑。

  1 全球应对气候变化步入“快车道”

  进入21世纪,全球气候变化日益成为国际社会关注的话题,尤其是2009年在哥本哈根召开的联合国气候变化大会,将全球变化推到了一个新的高度,使之从单纯的环境问题,上升为更深层次的和更复杂的经济问题、政治问题、社会问题、外交问题和发展问题。

  2014年,全球气候变化依旧是世界广泛关注的热点之一。

  2014年9月,全球瞩目的联合国气候峰会在纽约联合国总部召开。尽管这次峰会不是《联合国气候变化框架公 约》正式谈判的一部分,峰会期间也未举行任何谈判,但包括120多位国家元首或政府首脑在内的政府、企业、金融机构和民间团体代表在峰会上就应对气候变化 做出的政治承诺及新举措,却有力地推动了全球气候变化谈判。

  2014年11月12日,中美借APEC会议达成减排共识,签署了有关应对气候变化和清洁能源合作的联合声 明,各自公布了最新的气候变化应对及长期碳减排计划。这并不是中美两国在气候变化方面的首次合作。今年2月,两国发表《中美气候变化联合声明》,表示将利 用去年成立的中美气候变化工作组机制,通过强化政策对话,交流包括各自2020年后控制温室气体排放计划的有关信息,开展合作。不仅如此,两国还成立了中 美清洁能源研究中心,促进双方在碳捕集和封存技术等方面的合作。

  中美两国的这一联合声明基本上已经为明年的巴黎气候变化大会扫清了障碍,使得短短2个月前在纽约的全球气候峰 会上还显得模糊不清的全球气候变化应对路线图一下子变得极为清晰。中美联合声明已经给世界发出一个极为明显的信号:全球在气候变化应对上迎来“新常态”, 全球应对气候变化步入“快车道”,从小国治理阶段到大国治理阶段。

  到目前为止,在全球气候变化应对的发展历程中,大致可以分为早期、中期和后期3个阶段,尽管每个阶段都隶属于联合国气候变化框架公约,但其中在国别上存在很多不同。

  1990~1997年,为早期阶段,一切治理体系还未成型。

  1998~2009年,为中期阶段,以《京都议定书》的签订为界限,基本上可以划入“小国治理”阶段。所谓 “小国”并非是国际地位和影响力小,而主要是排放规模“小”,从全球范围看,虽然55%的排放量进入了《京都议定书》,但中美印等实际或潜在排放大国都未 真正进入该协议,从而在实际上决定了10年后该议定书被“空心化”的结局。其结果便是,到2009年的哥本哈根气候变化大会,前期较为积极的减排国家无法 真正左右全球气候变化应对的大政方针。

  2009年至今,“小国治理”的模式已经无法适应全球气候变化应对以及全球政治经济发展的需要了。作为最大的排放国,中美两国如何发挥其作用?自此,全球气候变化应对的治理结构便开始逐步调整,向“大国治理”的模式过度。

  中美两国是经济规模上的领头羊,因此,两国自身的气候变化应对和减排都将对全球有着直接的影响。也只有中美两 国真正地进入气候变化应对的“快车道”,才能继《京都议定书》之后极大地推动全球进程,中美两国将发挥各种在政府主导、市场调节等领域的优势,输出资金、 技术和基础设施,合力并举共同推进气候变化议题。

  11月12日,中美签署气候协议数小时后,欧盟领导人迅速表态“欢迎”该协议,称中美的行动将进一步推动国际社会应对气候变化。

  10月24日,欧盟宣布2020-2030年应对气候变化和温室气体减排计划,定下截至2030年(较 1990年排放值),减少二氧化碳排放量40%的法定目标,并确保可再生能源使用率及能源利用率提高至少27%,还将通过加强内部协调促进建设欧盟单一能 源市场。欧洲理事会主席范龙佩与欧盟委员会主席容克发表联合声明称,中美的最新行动显示欧盟领导人宣布的这一计划得到呼应。

  2014年11月15日,在澳大利亚布里斯班召开的G20峰会上,作为全球最大的人均废气排放国,主办方澳大 利亚一直在设法把全球气候问题排除在会议议程之外,但遭到美国和其他国家否决。20国领导人支持对气候变暖问题采取“强有力和有效行动”,同时承诺大力支 持联合国的绿色气候基金计划,协助较贫穷国家应对气候问题。

  各国期望,在明年即将召开的联合国巴黎气候变化大会上,能达成一项具有普遍意义的气候协议,为在本世纪末将地球的升温幅度控制在2摄氏度以内贡献力量。

  2 启动实施国家重大科学研究计划,出台国家应对气候变化规划,增强中国应对全球变化话语权

  为增强中国在应对全球变化的话语权,2010年7月,科技部和财政部在北京应急启动了全球变化研究国家重大科学研究计划,针对全球变化研究中的优先领域和关键问题,开展基础性、战略性、前瞻性研究。

  该计划第一批正式启动19个重大项目,预算高达3.7亿元。其中,包括历史尺度方向的研究,如过去2000年 全球典型暖期的形成机制及其影响研究、末次盛冰期以来我国气候环境变化及干旱—半干旱区人类的影响与适应;与海洋交互作用方向研究,如南大洋—印度洋海气 过程对东亚及全球气候变化的影响、亚洲区域海陆气相互作用机理及其在全球变化中的作用北半球冰冻圈变化及其对气候环境的影响与适应对策;影响机制研究,如 大尺度土地利用变化对全球气候的影响、气候变化对西北干旱区水循环影响机理与水资源安全研究、青藏高原气候系统变化及其对东亚区域的影响与机制研究等;驱 动机制和机理研究,如中国陆地生态系统碳源汇特征及其全球意义、全球不同区域陆地生态系统碳源汇演变驱动机制与优化计算研究;响应机制研究,如我国典型海 岸带系统对气候变化的响应机制及脆弱性评估研究、全球变化影响下我国主要陆地生态系统的脆弱性与适应性研究等。

  这些项目的实施,进一步提升了我国应对全球气候变化的研究能力和国际影响力,形成我国全球变化研究的优势与特色,为国家社会经济可持续发展宏观决策提供科学依据,为我国参加国际气候变化谈判和开展环境外交提供强有力的科学依据和政策咨询建议。

  2014年11月5日,国家发展和改革委员会公布《国家应对气候变化规划(2014-2020年)》全文,这是该领域我国首个专项规划。

  根据规划,到2020年,我国将全面完成控制温室气体排放行动目标,低碳试点示范将取得显著进展。我国单位国 内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右。工业生产过程等非能源活动温室气体排放得到有效 控制,温室气体排放增速继续减缓。规划首次提出建立分类指导的应对气候变化区域政策,对城市化地区、农产品主产区、重点生态功能区确定差别化的减缓和适应 气候目标、任务和实现途径。

  3 发挥地质工作的先行和基础作用,国土资源部为应对全球气候变化提供了重要基础数据

  全球气候变化归根结底是一个地球系统的问题,为应对全球气候变化,国土资源部发挥地质工作的先行和基础作用,积极主动开拓地质工作服务领域,参与全球性、全国性和专业性的工作。

  为加强应对全球气候变化的地质服务工作,国土资源部成立了应对全球气候变化领导小组,组织制定了工作方案。2010年5月,国土资源部启动应对气候变化地质响应对策研究。中国地质调查局启动了多方面的调查研究工作,中国地质科学院等单位在相关领域研究获得了重要进展。

  一是建立我国地质碳汇监测网络。

  地质碳汇是全球碳循环的一个重要环节。早在上世纪90年代,联合国教科文组织的IGCP项目已经在我国的桂林、重庆、黑龙江、格尔木等典型地区建立了一些观测站。按照国土资源部的规划,地质碳汇监测网络要建50个监测站,一期建设集中在较有代表性的珠江流域实施。

  1999年以来,国土资源部组织完成了160万平方千米土壤地球化学调查,获得了我国主要农耕区土壤中有机碳 的高精度数据,为计算土壤碳库、开展土壤固碳潜力评价、科学筛选土壤碳汇变化的监测网络奠定了基础。“十二五”时期,国土资源部实施了地质碳汇潜力评价与 固碳示范工程,完成了我国主要岩溶地区、土壤有机碳分布区、基性—超基性岩矿物带1:25万比例尺的碳汇环境地质调查,构建了地质碳汇监测网络,评价了我 国地质碳汇潜力;完成典型地区1:5万比例尺的地质碳汇调查1万平方千米;建设石漠化综合治理岩溶增汇示范工程2个。

  二是从地质记录研究全球气候变化。

  古气候变化研究一直是地质科学研究的重要领域。国土资源部对青藏高原五大湖的萎缩、高原冰川的后退等现象进行 了长期的地质记录监测,对一万年以来气候变化趋势以及自然因素所起的作用进行了研究,揭示了近代气候变化的原因和机制以及人类相应的活动,为科学应对全球 气候变化提供依据。

  1999年以来,国土资源部充分利用航空遥感技术优势,调查评价了气候变化对青藏高原冰川和雪线、北方地区荒漠化、西南岩溶石山地区石漠化、沿海海岸线等环境影响,系统评价了它们在过去30~50年间发生的变化。

  我国地质学家在揭示第四纪全球古气候环境变化方面取得了重要成果。西南地区长时间尺度石笋记录古气候研究,阐明了气候变化主要受太阳辐射量变化的影响;青藏高原和内蒙古湖泊堆积研究,初步揭示了青藏高原一系列冷暖古气候变化事件等。

  三是开展全国二氧化碳地质储存潜力评价,启动二氧化碳储存示范工程。

  二氧化碳地质储存是目前国际社会公认的应对全球气候变化的重要对策及显著减少温室气体排放的有效技术手段之 一。近年来,国土资源部组织开展了全国二氧化碳地质储存潜力评价,并启动二氧化碳地质储存示范工程,对中国的有关海域深部的含盐水层、没有商业开采价值油 气田与煤层,以及能够跟二氧化碳进行化学反应的沿江岩壁层等进行了初步调查,目前已经确定了二氧化碳地质储存评价体系,基本完成了国家级潜力与适宜性评价 工作,开展了鄂尔多斯盆地、河套盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等10个沉积盆地的二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价及图册编制,初步圈定出一批储存远景区。

  2011年3月3日,国土资源部第一口二氧化碳地质储存示范工程监测井在内蒙古伊金霍洛旗乌兰木伦镇正式开钻。

  “十二五”时期,国土资源部继续实施二氧化碳地质储存调查与示范工程,完成全国1:50万比例尺的二氧化碳地 质储存潜力调查评价,完成碳源集中分布区1:5万比例尺的调查3万平方千米,圈定90处储存工程靶区,实施3处二氧化碳地质储存示范工程,建立二氧化碳地 质储存调查评价与工程技术方法体系。根据初步估算,全国有24个主要的盆地,46个含油气盆地和68个主要的煤层区,深层地下空间可以储藏液态二氧化碳。 二氧化碳的地质储存潜力可以达到1.45万亿吨,据测算,可以满足未来200多年中国的二氧化碳地下储存的需要。通过示范工程,确定了二氧化碳地质储存工 程勘查评价技术方法体系,初步建立了二氧化碳逃逸的环境风险评价体系,制定并优化了二氧化碳地质储存工程监测方案,建立了二氧化碳注入深部含水层迁移数值 模拟系统。

  4 积极开发利用绿色新能源,推进清洁能源开发利用,减少二氧化碳排放

  当前,与世界其他为解决全球气候问题而努力的国家一样,中国也在积极开发利用绿色新能源。

  作为能源资源管理的政府部门,国土资源部除了支持传统能源的清洁化、无害化之外,近年来,还积极开展全国地热资源现状普查、省会城市浅层地温能调查,同时加紧引导和开发地热、浅层低温能、天然气水合物(“可燃冰”)等,替代新能源。

  在地热能利用方面,1999年实施国土资源大调查以来,国土资源部以北京、天津为试点城市,开展了浅层地温能 调查评价,建立了监测体系和实施了开发利用示范工程。据初步估算,在现有技术经济条件下,全国287个地级以上城市浅层地温能、12个主要地热盆地地热资 源以及2562处温泉每年的可利用热量相当于近10亿吨标准煤。此外,我国大陆3000米~1万米深处干热岩资源相当于860万亿吨标准煤,是我国目前年 度能源消耗总量的26万倍。

  “十二五”时期,国土资源部启动地热能调查与开发利用工程,完成了省会级的城市和计划单列市以及主要的地级城 市的浅层低温能的调查评价。通过实施该工程,到2015年,预计全国地热能利用总量达到2.0×1018焦耳,相当于6880万吨标准煤,届时占我国能源 消耗总量的1.7%,每年可以减少排放二氧化碳等废气废渣1.8亿吨。

  天然气水合物是地球上尚未开发的最大的潜在新型能源。1999年开始,国土资源部启动了“可燃冰”调查专项, 累计投入了十几亿元。2007年在南海北部海域、2009年在青海省天峻县永久冻土区,分别成功探获了“可燃冰”。未来,国土资源部还将以盆地为重点,为 工业化开发利用“可燃冰”做好技术准备。

  5 应对全球气候变化,地质工作面临机遇也受到挑战,应主动作为

  中美气候变化联合声明显示,中国计划在2030年左右二氧化碳排放达到峰值,并计划到2030年非化石能源占 一次能源消费比重提高到20%左右;美国计划在2020年之后把二氧化碳减排速度提高一倍,到2025年实现在2005年基础上减排26%~28%。双方 计划继续加强在先进煤炭技术、核能、页岩气和可再生能源方面的合作,这将有助于两国优化能源结构并减少包括产生自煤炭的排放。

  应对全球气候变化,国土资源部具有基础地质调查、高精度测试、巨量数据平台及地学理论研究等优势。为国家应对 气候变化提供科技支撑,对国土资源部门来说,主要包括全球气候变化地质记录研究、我国地质碳汇潜力研究、我国二氧化碳地质储存调查和我国低碳排放地质矿产 能源调查等几项工作。

  国土资源部门应充分发挥自身优势,联合各有关部门共同攻关,在诸多重大问题和研究方向上下功夫。如:地质碳汇 研究方向,就有诸多科学问题亟待突破:通过植树造林进行的碳交易量如何计算?岩溶、风化作用和气候系统相互之间是什么关系?是不是增加了碳汇?人能不能干 预岩溶作用?如果能,将如何做到减排最大化?这些问题都需要科技攻关弄清楚,进而为国际上的碳交易作理论和技术上的准备。

  目前,岩溶动力系统还有很多不清楚的地方,亟须加强基础研究。比如:关于二氧化碳溶解于水的过程,过去认为是 一个很活泼的过程,碳酸中的二氧化碳很容易跑到空气中去,但最新研究证明,碳酸的解离常数比原来一般采用的要小一倍,碳酸比人们通常认为的要更加稳定。这 一实验将极大地影响岩溶碳汇的计算结果,其间若干基础理论问题的争议备受关注。

  另外一个有利于岩溶增汇的方式近年来也引起科学家们的极大兴趣。如:最新研究发现,一种叫碳酸苷酶的物质一旦 进入岩溶系统将大大加快二氧化碳的回收,将增汇容量提高10倍。然而从动物血液中提取碳酸苷酶的传统方式价格十分昂贵,如何从某些植物中寻找碳酸苷酶,以 期在石漠化治理中强化增汇容量的课题格外引人注目。另外,在碳循环研究中,越来越多的生物化学命题进入到传统的岩溶地质研究视野中。在地质碳汇作用过程 中,碳元素在气态、液态和固态之间的相互转化作用的机理等许多基础理论问题的突破,越来越显示出进行跨学科合作的必要性。

  实践证明,地质工作必须自主开展研究,取得相关数据和研究结论,才能做好国家层面战略决策的基础支撑工作。 如:建成全国岩溶碳汇效应的动态监测网络和全国土壤碳源汇监控网络,将有利于准确测算我国岩溶碳汇和土壤碳储对全球大气二氧化碳回收的贡献,同时将揭示地 球系统中碳循环以及碳源/碳汇的转化过程及机理,为国家固碳增汇工程提供科学依据。

  应对全球气候变化,“数字地球”应该发挥重要作用。网络化的“数字地球”将包括地球大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈各圈层信息进行高度集成,并运用最新的对地观测和网络技术,为全球科学家提供一个信息共享以及多源数据融合、符合全球变化研究的理想科学平台。

  研究全球气候变化,地质学家责无旁贷,相信通过地质学家和其他科学家的努力,全球气候变化的难题将会一步步得到解决。

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