文章信息：Yue Qin, Mi Zhou, Yueting Hao, Xin Huang, Dan Tong, Liangdian Huang, Chuan Zhang, Jing Cheng, Weiyi Gu, Licheng Wang, Xiaojia He, Derong Zhou, Qi Chen, Aijun Ding, & Tong Zhu. (2024). Amplified positive effects on air quality, health, and renewable energy under China’s carbon neutral target. Nature Geoscience: 17(5), 411–418. https://doi.org/10.1038/s41561-024-01425-1
推荐人：董颖，2023级博士生
整理人：杨文，2023级硕士生
整理时间：2024年7月26日
Abstract：China pledged to achieve carbon neutrality by 2060 to combat global climate change, yet the resulting multi-aspect domestic impacts are not fully analysed due to an incomplete understanding of the underlying anthropogenic–natural interactions. Building an integrated cross-disciplinary modelling framework that can capture the feedbacks of changing aerosols on meteorology, here we highlight the amplified air quality, human health and renewable energy self-reinforcing synergies of China’s carbon neutral target in comparison to the baseline in 2015 and 2060. We find that owing to emissions reduction and more favourable meteorological conditions caused by less aerosol, achieving China’s carbon neutrality target in 2060 reduces national population-weighted PM2.5 concentrations and associated premature deaths by ~39 μg m−3 and 1.13 (95% confidence interval: 0.97–1.29) million while boosting provincial solar (wind) power performance by up to ~10% (~6%) with mostly decreased resource variability in comparison to the 2060 baseline. Enhanced renewable performance along with low-carbon energy transition may provide additional opportunities to address the remaining air pollution and associated human health damages upon achieving carbon neutrality. Our results highlight that global developing and polluting countries’ pledge for carbon neutrality can produce important positive feedbacks between aerosols mitigation, air quality improvement and enhanced renewable energy, which can be amplified via weakened aerosol–meteorology interactions and better atmospheric dispersion.
摘要：中国承诺到2060年实现碳中和，以应对全球气候变化，但由于对潜在的人为-自然相互作用的理解不完整，由此产生的多方面国内影响没有得到充分分析。建立一个综合的跨学科建模框架，可以捕捉气象学气溶胶变化的反馈，在这里，我们强调与2015年和2060年的基线相比，中国碳中和目标的放大空气质量、人类健康和可再生能源自我强化协同作用。我们发现，由于减少排放和减少气溶胶造成的更有利的气象条件，实现中国2060年的碳中和目标，使全国人口加权PM2.5浓度和相关的过早死亡减少了约39微克m-3和1.13（95%置信区间：0.97-129）百万，同时将省级太阳能（风能）电力性能提高高达~10%（~6%），与2060年基线相比，资源变异性基本降低。增强的可再生能源性能以及低碳能源转型可能会提供额外的机会，在实现碳中和后解决剩余的空气污染和相关的人类健康损害。我们的结果突出表明，全球发展中国家和污染国对碳中和的承诺可以在缓解气溶胶、改善空气质量和增强可再生能源之间产生重要的积极反馈，这些反馈可以通过减弱的气溶胶-气象相互作用和更好的大气分散来放大。
图 2015年气溶胶分布及其对太阳辐射、风速和空气质量变化的辐射影响
a–d，与假设没有气溶胶辐射效应的情况相比，模拟的中国PM2.5年平均表面浓度（a）以及太阳辐射（b）、风速（c）和PM2.5表面浓度（d）的变化。中国科学院地理科学与自然资源研究所资源与环境科学与数据中心的底图数据(https://doi.org/10.12078/2023010103）
图 根据中国碳中和的目标，空气质量和人类健康共同受益
a、 在中国大陆2060年基线和2060年碳中和的情景下，省级P-W（彩色条）和a-W（实线）PM2.5表面浓度与国家（NAAQs，洋红色虚线）和世界卫生组织空气质量指南（WHO-10，绿色虚线；WHO-5，红色虚线）相比。填充点和开放点分别表示2060年碳中和的和2060年基线情景之间A-W和P-W PM2.5浓度的净变化。品红、绿色和红色数字分别代表全国超过NAAQs、WHO-10和WHO-5的人口比例。不同电网中的省份用不同的颜色表示。b、 省级避免了过早死亡，白点代表平均值，灰色阴影（误差带）和误差条代表第2.5和97.5百分位数（n=10000）。
图 中国碳中和的目标下与可再生能源相关的气象和性能变化
a、 与2060年中国大陆基线相比，实现碳中和后的省级太阳辐射（红色）和10米风速（蓝色）绝对（条形）和百分比（线）变化。请注意，风速变化时，轴是倒置的（底部为正，顶部为负）。b、 c，太阳能（b）和风能（c）性能的相应变化，以CF（x轴）和ΔCV（y轴）的百分比变化表示。我们通常发现，省级资源绩效在提高，变异性在降低。中国科学院地理科学与自然资源研究所资源与环境科学与数据中心的底图数据
图 在中国寻求碳中和的过程中，多方面的协同效应和自我信息的可再生能源
与2060年基线相比，中国碳中和的情景中省级PM2.5浓度、相关过早死亡和可再生能源表现的变化，以及对实现2060年碳中和的目标的剩余多方面空气污染和健康影响。碳中和的实现不能充分解决各种环境后果；多方面的协同效应和自我强化的可再生能源可能为进一步改善空气质量和人类健康提供额外的当地激励。（6） 剩余的P-W PM2.5和（7）剩余的过早死亡率分别是指在实现碳中和时的P-W PM2.5表面浓度（6）和PM2.5相关的过早死亡率（7）。tce，吨标准煤当量。
图 多方面协同效应和可再生自我强化效应的概念模型
灰色箭头表示可再生能源渗透率、空气质量、温室气体排放和可再生能源绩效之间的联系，主要是在中国东部。红色和绿色箭头分别显示每个参数的增加和减少。红色虚线箭头表示与太阳辐射相比，风速增加通常较弱。灰环表明，自我激励的可再生能源可以为碳中和后的可再生能源推广提供额外的激励措施，以解决剩余的空气污染，以及其他空气污染缓解措施（例如，提高效率和减轻工业过程的排放）。中国科学院地理科学与自然资源研究所资源环境科学与数据中心的中文地图(https://doi.org/10.12078/2023010103)37.下面的世界地图来源于Natural Earth(https://www.naturalearthdata.com/)。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41561-024-01425-1
节选转引：https://mp.weixin.qq.com/s/WH8yU6MciX7TuBuyxEdqzg
