碳预算、净零与气候目标的物理约束

碳预算不是一个可以任意分配的钱包#

“还剩多少碳预算”常被说成气候谈判中的配额问题。它首先是一个物理问题：全球变暖与人类累计排放的 CO₂ 之间，在一定范围内近似呈比例关系。排放一吨 CO₂ 的影响不会在当年结束。部分 CO₂ 会被海洋和陆地吸收，部分会长期留在大气中；海洋和冰冻圈又会通过热储存与缓慢响应延续影响。因此，决定长期升温的关键不是某一年排放是否下降，而是累计排放何时停止增加。

剩余碳预算是在指定温度阈值、基准期、概率水平和非 CO₂ 假设下，仍可排放的累计 CO₂ 量。每一个限定词都不可省略。

IPCC 第六次评估报告（AR6，2021）把这件事写成一条高信度结论：人为累计 CO₂ 排放与它们造成的全球增暖，在相关范围内近乎成正比。这不是谈判口径，是瞬时气候响应（TCRE）给出的物理关系。每多排放一吨 CO₂，都在这条近似直线上再走一小步。关系有不确定性，但形状不是"排放可以以后再算"。

1850 年至 2019 年，人为累计 CO₂ 约为 2390 ± 240 GtCO₂（AR6 第一工作组决策者摘要）。剩余预算是这条累计曲线还剩多少，才能把升温限制在某一阈值附近。已经排掉的部分不会因为声明净零而从账本上消失。见 碳循环 与 温室效应。

为什么“净零”是物理而不是口号#

当全球人为 CO₂ 排放达到净零，新增 CO₂ 对大气浓度和升温的持续推动会大幅减弱。净零不意味着气候立刻回到过去，也不意味着所有气候影响停止；海洋热量、冰盖和海平面仍会继续调整。净零更不等于“某机构买了足够抵消”。企业、城市或国家的净零声明需要区分直接减排、供应链排放、土地汇、工程移除、抵消质量与时间尺度。

对仍难以消除的剩余排放，可靠移除可能必要；但用未来大规模移除承诺替代当下可行减排，会把技术、土地、能源和治理风险推给后代。

这里的净零，首先指全球人为 CO₂ 达到源汇平衡。AR6 写得很硬：要把人为增暖限制在某一水平，必须限制累计 CO₂，并至少使 CO₂ 排放达到净零，同时大幅削减其他温室气体。这是物理约束，不是传播口号。净零 CO₂ 与"所有温室气体按某一种全球增温潜势加总后的净零"也不是同一句话。后者还取决于把甲烷、氧化亚氮怎样折算成 CO₂ 当量。

达到 CO₂ 净零之后，由 CO₂ 造成的升温大致不再继续抬升。零排放承诺（zero emissions commitment）的最佳估计接近于零，但仍有正负不确定。海洋、冰盖和海平面会继续调整，因为系统还有热惯性。见 冰冻圈 与 海平面变化。净零不是回到工业化以前，更不是买一堆抵消证书就等于大气里少了一吨。

预算为何会变动#

碳预算不是刻在石头上的常数。它随四类信息更新。第一，新的排放会消耗预算。第二，观测到的升温、海洋热吸收和碳循环变化会更新对历史人为增暖的估计。第三，非 CO₂ 温室气体和气溶胶路径会改变留给 CO₂ 的空间。第四，科学对气候敏感度、地球系统反馈和方法的认识会变化。

因此不同机构在相同年份给出不同预算，并不必然是“谁算错了”。读者需要比较它们的温度目标、超越目标的允许程度、成功概率、起算时间和非 CO₂ 假设。把预算说成精确到个位数的倒计时，会掩盖这些条件与不确定性。

AR6 从 2020 年 1 月 1 日起算：在 50% 概率限制升温于 1.5°C 时，剩余预算约为 500 GtCO₂；67% 概率则约为 400 GtCO₂；67% 概率限制于 2°C 时约为 1150 GtCO₂。这些数字绑定了温度阈值、概率和非 CO₂ 假设。换一套假设，预算就移动。

后几年的排放会消耗预算，观测到的增暖与碳循环也会修正对历史人为增暖的估计。所以 2024 年全球碳预算改从 2025 年初起算，并给出更小的 1.5°C 剩余量，并不与 AR6 互相取消，而是把同一条物理约束更新到更近的起点。

TCRE 在 AR6 中评估为每 1000 GtC 升温 1.0–2.3°C（likely 范围）。1000 GtC 对应约 3670 GtCO₂。范围本身说明：预算不是单点，是一条带误差的斜率。把斜率当成精确到个位数的倒计时，会假装精度并不存在。

马修斯等人（Matthews et al., 2009）与艾伦等人（Allen et al., 2009）把累计排放与升温的比例关系写成可检验的科学命题。AR6 是在这条线索上做的综合评估。

TCRE 描述的是累计 CO₂ 与升温的斜率，不是平衡气候敏感度（ECS）。ECS 问的是 CO₂ 倍增后系统慢慢走到新平衡时会升多少。预算用的是排放路径上的瞬时关系。把两个量混成一个"气候敏感度"，会让预算的分母对不上。

甲烷寿命较短，削减甲烷可以较快改变升温。CO₂ 的累计效应更持久。所以非 CO₂ 假设会移动剩余预算，不是边注。

2024 全球碳预算怎样表述#

Global Carbon Project 的 2024 更新估计：从 2025 年初开始，在约 50% 概率限制升温至 1.5°C 的条件下，剩余预算约为 235 GtCO₂；对 1.7°C 和 2°C，对应约 585 与 1110 GtCO₂。这些数字不是对每个国家的排放许可，也不是“超过后世界立刻失控”的阈值。它们描述的是在明确概率与温度目标下，全球累计 CO₂ 的物理约束。若按当前年度排放水平简单换算，预算只相当于数年到数十年尺度。这样的换算有传播价值，却不能替代路径分析：排放下降速度、甲烷控制、土地碳汇和移除质量都会改变结果。

235、585 与 1110 GtCO₂ 这些 2024 年更新，仍然是全球物理约束，不是国家配额。它们与 AR6 表格的差别，来自起算年、其间已经发生的排放，以及非 CO₂ 与方法更新。读者应同时看温度、概率和起点，而不是只收藏一个最小的数字。本文不另给 2025 或 2026 年的新吨数。年度排放仍在消耗预算，精确到当年的余量要以最新评估为准，不能靠把旧表做一次心算来"更新"。

从全球预算到国家目标：缺少一个纯科学答案#

全球碳预算可以由物理系统约束，但如何分配到国家、行业、城市或个人，涉及历史排放、发展权、能力、贫困、殖民历史和未来人口。按人口平均、按历史责任、按支付能力、按边际减排成本分配，会得到不同结果。任何一种分配都包含伦理与政治判断。科学可以说明不同分配与全球总量是否相容，不能单独裁决哪一种最正义。把国际公平问题伪装成一条“技术最优路径”，会掩盖真正需要公共讨论的价值冲突。

科学可以核对各国承诺加总后是否与某一全球预算相容。它不能从物理方程里解出"谁该先停"。把分配写成纯技术最优，是把伦理判断藏进模型。物理管总量，分配管正义，两件事不要互相冒充。

减排、抵消与移除的边界#

减排是在源头少排，例如替代化石燃料、提高效率、改变工业过程和减少毁林。

碳移除是从大气中移走 CO₂ 并在足够长时间内储存，例如造林、土壤碳管理、生物炭、直接空气捕集与地质封存。不同方法的额外性、耐久性、可测量性、土地需求和反转风险不同。

抵消是把一方难以减少的排放，与另一处声称的减排或移除配对。若基线被夸大、项目本来就会发生、储碳随后被火灾释放，账面抵消不能等同于大气中少了一吨 CO₂。

优先序应清楚：深度、直接的减排优先；对剩余排放使用高完整性移除；把不确定抵消与真实减排严格区分。

抵消不是减排的另一种写法。减排改变的是源。抵消声称在别处少排或移走等量的碳。若项目本就会发生，额外性不成立；若森林随后被烧掉，耐久性不成立；若毁林转到地块外，泄漏会把账面零和变成大气正数。

所以"买了抵消"不能自动写成"已经减排"。高完整性的碳移除可以处理真正难消的残余排放，但不能拿来替换今天就能做的化石燃料退出。

造林与土壤碳是可逆的生物碳库。直接空气捕集加地质封存走的是另一条、通常更耐久也更耗能的路径。把两年树苗与地下封存写成同一个"负排放"，会让净零账本膨胀。AR6 第三工作组第十二章讨论各类二氧化碳移除时，反复强调额外性、持久性、核查与副作用，而不是名义吨数。见 气候建模：路径能否走通，取决于这些过程被怎样写入情景，而不是把未来移除当成无成本保险。

预算与适应不是替代关系#

碳预算常被误读为只关乎远期减缓。事实上，累积排放决定未来风险上限，适应决定已在发生和不可避免风险中的伤害如何分配。城市热健康计划、海岸适应和灾害预警必要，但它们无法无限抵消持续增暖。升温越高，适应成本越大、可行空间越窄，且更多系统接近不可逆阈值。

反过来，减排不能替代对已暴露群体的保护。一个低排放路径若忽略当前的住房、医疗、劳动和迁移支持，也不能被称为公平转型。

累积排放一旦升高，部分海平面上升与冰冻圈损失会被锁进系统。适应可以降低伤害，不能把已经进入管道的物理承诺取消。升温越高，适应窗口越窄，并不是"多建一些基础设施就能等价换减排"。见 海平面变化。

如何读“净零承诺”#

先看边界：覆盖哪些排放范围、哪些年份、哪些地区和供应链？再看路径：近期绝对减排目标是否清楚，还是把大部分工作放在遥远的终点年？第三，看移除与抵消的比例、方法、耐久性和核查。把临时生物碳汇与永久地质储存混为一谈，会虚增承诺质量。第四，看公平与执行：资金、技术、劳动转型和社区参与如何安排，是否把土地、矿产和移除压力转移给缺少谈判权的地区？

范围一是直接排放，范围二是外购电力，范围三是价值链。只把范围一做成净零、把供应链留在账外，声明与大气物理对不上。终点年定在 2050 而没有约束近期的绝对下降，等于把预算继续花在声明期内。净零是累计约束的终点条件，不是一张可以提前张贴的标签。

争议与未知边界#

碳预算的近似线性关系并不消除尾部风险。冰盖、森林、永久冻土和海洋环流的反馈可能让部分影响更难逆转，也使单一全球平均温度不足以描述全部损失。对“暂时超越后再降温”的路径，学界关注其持续时间、峰值温度和对生态与冰冻圈的不可逆影响。未来移除能力高度不确定，不能被当作无成本保险。

同时，气候目标并不只剩 1.5°C 的成败二元。每少一点升温都减少一部分风险；科学沟通应避免把阈值临近误说成放弃减排与适应的理由。

暂时超越 1.5°C 再靠大规模移除把温度拉回来，依赖的是尚未被证明可以按所需规模部署的技术。峰值更高、停留更久，冰盖与生态系统的不可逆风险也更大。这不是"预算用完就放弃"的理由，而是每少排一吨都仍在减风险。麦克杜格尔等人（MacDougall et al., 2020）对零排放承诺的多模式分析表明，净零之后的温度漂移可正可负，不能把"停排即立刻降温"写成默认结局。

跨域连接#

• 碳循环：预算的物理基础是库存与通量：每年人为排放约一半被陆地与海洋碳汇吸收，其余滞留大气，所以决定长期升温的是累计排放而非某一年排放。可检验推论：若碳汇效率下降，同样的排放会让大气浓度上升更快，预算随之缩水。
• 公共品与市场失灵：稳定的大气是典型全球公共品——不可排他、共同消费，排放者只承担自己那份代价，均衡排放必然高于社会最优。这正是预算必须靠谈判与定价外部分配的原因；推论：没有强制或定价机制时，自愿减排的总和不足以守住预算。
• 统计学：剩余预算本质是一个分位数而非常数："50% 概率限制 1.5°C 下约 235 GtCO₂"里，温度目标、概率水平、起算年与非 CO₂ 假设每换一个，分位数就移动。推论：不同机构在同一年给出不同预算，未必是谁算错，更可能是口径不同——先对齐概率与目标再比较数字才有意义。
• 时间贴现：减排成本发生在现在，收益散布在几十年后，贴现率的选择实质决定了"剩余预算值多少钱"。推论：高贴现率下"先排放、未来再大规模移除"在账面上占优——这正是把技术与治理风险推给后代的会计错觉。
• 公共卫生：预算与适应不是替代关系：累积排放决定未来风险的上限，热健康计划与预警只能分配伤害、无法无限抵消增暖。推论：升温越高，同样的公共卫生投入买到的保护越少，适应成本曲线向上弯曲。

为什么这关乎现在#

碳预算把气候变化从抽象的“未来问题”变成累计选择的账本。它告诉我们，排放不是可以无限延后的流程优化，而是会占用有限物理空间的决定。但预算并不替人类做价值判断。它提供边界；如何在边界内保护生活、发展与公平，仍需要民主、科学和制度共同回答。

参考文献#

1. Friedlingstein, P., et al. (2025). Global Carbon Budget 2024. Earth System Science Data, 17, 965-1107. DOI: 10.5194/essd-17-965-2025.
2. IPCC. (2021). Climate Change 2021: The Physical Science Basis, Summary for Policymakers.
3. Matthews, H. D., Gillett, N. P., Stott, P. A. & Zickfeld, K. (2009). The proportionality of global warming to cumulative carbon emissions. Nature, 459, 829-832. DOI: 10.1038/nature08047.
4. Allen, M. R., Frame, D. J., Huntingford, C. et al. (2009). Warming caused by cumulative carbon emissions towards the trillionth tonne. Nature, 458, 1163-1166. DOI: 10.1038/nature08019.
5. MacDougall, A. H., et al. (2020). Is there warming in the pipeline? A multi-model analysis of the Zero Emissions Commitment from CO2. Biogeosciences, 17, 2987-3016. DOI: 10.5194/bg-17-2987-2020.
6. Forster, P. M., et al. (2024). Indicators of Global Climate Change 2023. Earth System Science Data, 16, 2625-2658. DOI: 10.5194/essd-16-2625-2024.
7. IPCC. (2022). Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change, Chapter 12.

延伸阅读#

1. Global Carbon Project. Global Carbon Budget: Key Targets 2024.
2. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2019). Negative Emissions Technologies and Reliable Sequestration.