實現碳中和目標的一個關鍵是能源轉型，即實現使用清潔能源為主。清潔能源是什么呢？目前最主要的一個是風能，另一個是太陽能。太陽能就是利用太陽光，把光能轉化成電能，實際上太陽輻射受大氣中的云和氣溶膠等影響。風能的產生更是決定于大氣的狀態，包括大氣低層的風速，還有風向等。因此現在要利用清潔能源，建立太陽能和風電場、電力調度控制、以及電網平衡，成本估算，都需要建立精細化大氣數值模式，開展太陽輻射和風場的預報。

 

我們知道氣候變暖是由于人類活動向大氣中排放二氧化碳以及其他的溫室氣體導致的。氣候變暖不僅是大氣溫度的變化，剛才我們看到海洋也在變暖，還有極端降水和極端氣溫都在增加、北極海冰范圍和全球冰川減少、海平面上升等。實際上人類活動引起的氣候變暖會對自然環境產生一系列的沖擊。現在要實現所謂的碳中和，減少溫室氣體排放，我想首先應對其可能的后果有一個清醒的認識。考慮實現碳中和的過程會造成什么樣的自然環境變化，這對于經濟社會等一切人類社會的發展都是至關重要的。

 

現在的研究大量集中在氣候變暖對公眾健康的影響上，我們可以看到氣候變化導致的極端天氣、海平面上升、生態系統的變化，可以導致一系列的跟健康有關的環境問題，包括高溫、惡劣天氣、空氣污染、過敏反應等等，這些環境變化會影響人體健康。最近幾年，全球疾病負擔也是不斷在增加的。因此我們還需要知道碳中和的實現過程所導致的氣候變化對公眾健康到底有什么影響，會帶來什么風險。

 

現在我們如果控制碳排放直到實現碳中和，由此導致的氣候變化到底對經濟會產生什么樣的影響？經濟的發展與天氣氣候有密切聯系。德國經濟議題觀察家弗里德黑姆·施瓦茨（Friedhelm Schwarz）撰寫的《氣候經濟學》，他指出天氣在全世界4/5的經濟活動中扮演著決定性的角色。

 

另外，涉及到能源安全、與大氣科學有關的是極端天氣氣候事件，極端天氣氣候事件對能源的生產和供應會產生重大影響。

 

2022年夏季大家深有體會的就是中國東南部極端高溫事件對電力供應的影響，在全球其他地方，包括在北極也可以看到有創記錄的極端高溫事件；2008年1月，我國南方遭遇冰凍雨雪災害天氣，整個電力設施幾乎都被毀壞；還有就是2021年2月在美國東部百年一遇的極冷天氣，使得美國東部一些地區的電力系統、整個能源系統全部崩潰。目前來看，近幾十年來極端天氣氣候事件增多增強，因此我們需要加強極端天氣氣候事件的成因、影響以及預報的研究，這也是保證能源安全的一項重要基礎性工作。

 

張人禾（中國科學院院士、復旦大學研究生院院長、復旦大學大氣科學研究院院長、大氣與海洋科學系主任）