Сценарии стабилизации

Целью, широко используемой в литературе, является стабилизация концентраций CO₂ в атмосфере. Если исследуется больше одного ПГ, то полезная альтернатива – формулирование цели по концентрации ПГ в форме CO₂-эквивалентной концентрации или радиационного воздействия, при этом концентрации разных газов взвешиваются по их радиационным свойствам. Еще один вариант – стабилизировать глобальную среднюю температуру или ориентироваться на нее. Преимущество целей по радиационному воздействию над температурными целями состоит в том, что расчет радиационного воздействия не зависит от чувствительности климата. Недостаток – в том, что для каждого уровня радиационного воздействия возможен широкий диапазон температурных воздействий. Температурные цели, с другой стороны, имеют важное преимущество – они более непосредственно связаны с последствиями изменения климата. Еще один подход – расчет рисков или вероятности превышения конкретных значений повышения глобальной среднегодовой температуры с доиндустриального времени для конкретных целей по стабилизации или радиационному воздействию.

В опубликованных исследованиях к 2100 году предполагается четкая и сильная корреляция между CO₂-эквивалентными концентрациями (или радиационным воздействием) и концентрациями одного только CO₂, потому что CO₂ – самый важный фактор радиационного воздействия. На основе этой взаимосвязи, с целью сравнения и оценки сценариев сценарии стабилизации (как исследования по множеству газов, так и исследования только CO₂) сгруппированы в разные категории, которые изменяются по обоснованности целей (табл. TS.2).

По сути дела, любая конкретная цель по концентрации или радиационному воздействию требует сокращения объема выбросов до очень низких уровней по мере насыщения процессов удаления в океанических и наземных системах. Более высокие цели по стабилизации все-таки отодвигают сроки этого окончательного результата за 2100 год. Вместе с тем, для достижения заданного уровня стабилизации выбросы в конечном итоге должны быть сокращены гораздо ниже нынешних уровней. Для достижения категорий стабилизации I и II во многих рассмотренных сценариях к концу столетия необходимы отрицательные чистые значения выбросов (рис. TS. 8) (высокая степень согласия, много доказательств) [3.3.5].

Сроки сокращения выбросов зависят от жесткости цели по стабилизации. Жесткие цели требуют более раннего достижения пика выбросов CO₂ (см. рис. TS.8). В большинстве сценариев в наиболее жесткой категории стабилизации (I) выбросы должны сократиться до 2015 года, а к 2050 году уменьшиться до уровня ниже 50% сегодняшнего. По категории III глобальные выбросы в сценариях, как правило, достигают пика приблизительно в 2010-2030 гг., после чего где-то около 2040 года они возвращаются на уровень 2000 года. Для категории IV средние объемы выбросов достигают пика около 2040 года (рис. TS.9) (высокая степень согласия, много доказательств)

Рис. TS.8. Траектории выбросов по сценариям смягчения для альтернативных категорий уровней стабилизации (Категория с I по VI, как определено во вставке в каждой панели). Светло-коричневые области означают выбросы CO₂ для последних сценариев выбросов после ТДО. Зелёные и заштрихованные области означают диапазон более чем 80 сценариев стабилизации по ТДО (Morita et al., 2001). В сценариях по категории I и II изучаются цели по стабилизации ниже минимального уровня по ТДО. Выбросы за базисный год могут отличаться по моделям вследствие различий в охвате секторов и отраслей промышленности. Для достижения более низких уровней стабилизации некоторые сценарии предусматривают удаление CO₂ из атмосферы (отрицательные выбросы) с использованием таких технологий, как производство энергии из биомассы с использованием улавливания и хранения углерода. [Figure 3.17]

Рис. TS.9. Взаимосвязь между затратами на смягчение последствий и долгосрочными целями по стабилизации (радиационное воздействие по сравнению с доиндустриальным уровнем, Вт/м2 и CO₂-эквивалентные концентрации) [Figure 3.25].

Примечание: На панелях указаны затраты, измеренные как снижение ВВП в процентах (вверху) и цена углерода (внизу). Панели слева относятся к 2030 году, в середине – к 2050 году, справа – к 2100 году. Отдельные цветные линии обозначают избранные исследования с репрезентативной динамикой затрат от очень высоких до очень низких оценок. Сценарии из моделей, построенных на схожих базовых допущениях, показаны одним цветом. Серый затушеванный участок соответствует 80-му процентилю сценариев ТДО и после ТДО. Сплошные линии означают репрезентативные сценарии, учитывающие все радиационно-активные газы. Пунктирные линии означают сценарии с множеством газов, где цель определена шестью газами Киотского протокола (в других таких сценариях учитываются все радиационно-активные газы). Сценарии стабилизации концентрации углекислого газа добавлены на основании взаимосвязи между концентрацией углекислого газа и целями по радиационному воздействию, приведенными на рис. 3.16.

Затраты на стабилизацию зависят от цели и уровня стабилизации, базового сценария и рассматриваемого портфеля технологий, а также от темпов технического прогресса. Глобальные затраты на смягчение последствий^[9] повышаются при снижении уровня стабилизации и при повышении базовых объемов выбросов. В 2050 году затраты на стабилизацию по множеству газов на уровне 650 ppm CO₂-экв (категория IV) составят от 2% снижения до 1% роста^[10] ВВП. Для уровня 550 ppm CO₂-экв (категория III) эти затраты находятся в диапазоне от очень небольшого роста до 4% снижения ВВП^[11]. Для уровней стабилизации от 445 до 535 ppm CO₂-экв затраты составляют менее 5,5% снижения ВВП, однако количество исследований ограничено, и в них, как правило, используются низкие базовые уровни.

Подход, учитывающий множество газов, и включение стоков углерода обычно существенно снижают затраты по сравнению с вариантом, когда речь идет только о сокращении выбросов CO₂. Глобальные средние затраты на стабилизацию - неопределенные, потому что допущения о базовых уровнях и вариантах смягчения последствий в моделях сильно варьируются и оказывают сильное влияние. Для некоторых стран, секторов или более коротких периодов времени затраты могут значительно отличаться от глобального и долгосрочного среднего (высокая степень согласия, много доказательств) [3.3.5].

Последние исследования по стабилизации показали, что варианты смягчения последствий, связанные с землепользованием (как с учетом CO₂, так и без учета CO₂), обеспечивают экономически эффективную гибкость уменьшения последствий в достижении целей по стабилизации на 2100 год. В некоторых сценариях для стабилизации важное значение имеет активизация потребления коммерческой энергии биомассы (твердого и жидкого топлива), что дает 5-30% совокупного уменьшения последствий и потенциально 10-25% суммарной первичной энергии за столетие, особенно как стратегия обеспечения чистых отрицательных выбросов, в которой энергия биомассы объединена с улавливанием и хранением CO₂.