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ACRP 报告 140 - TRB 网络安全资源中心
成员维多利亚·A·阿罗约 (Victoria A. Arroyo)，乔治城气候中心执行主任；中心和研究所助理院长；以及华盛顿特区乔治城大学法学院环境法项目教授兼主任 Scott E. Bennett，小石城阿肯色州公路和交通部主任 Deborah H. Butler，弗吉尼亚州诺福克诺福克南方公司规划执行副总裁兼首席信息官 Jennifer Cohan，多佛特拉华州交通部部长 Malcolm Dougherty，萨克拉门托加利福尼亚州交通部主任 A. Stewart Fotheringham，坦佩亚利桑那大学地理科学与城市规划学院教授 John S. Halikowski，菲尼克斯亚利桑那州交通部主任 Michael W. Hancock，法兰克福肯塔基州交通部部长 Susan Hanson，马萨诸塞州伍斯特克拉克大学地理学院名誉教授 Steve Heminger，加利福尼亚州奥克兰大都会交通委员会执行董事 Chris T. Hendrickson，宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基梅隆大学教授 Jeffrey D. Holt，蒙特利尔银行资本市场董事总经理、犹他州交通委员会主席，亨茨维尔 Geraldine Knatz，南加州大学维特比工程学院索尔普莱斯公共政策学院教授，洛杉矶 Joan McDonald，纽约州交通部专员，奥尔巴尼 Abbas Mohaddes，Iteris, Inc. 总裁兼首席执行官，加利福尼亚州圣安娜 Donald A. Osterberg，高级副总裁
限制人类对观察到的变暖的贡献，因为工业前时期
Constraining human contributions to observed warming since preindustrial 1 Nathan P. Gillett 1 , Megan Kirchmeier-Young 2 , Aurélien Ribes 3 , Hideo Shiogama 4 , Gabi Hegerl 5 , 2 Reto Knutti 6 , Guillaume Gastineau 7 , Jasmin G. John 8 , Lijuan Li 9 , Larissa Nazarenko 10 , Nan 3 Rosenbloom 11，ØyvindSeland 12，Tongwen Wu 13，Seiji Yukimoto 14，Tilo Ziehn 15 4 5 1加拿大气候建模和分析中心，环境与气候变化6加拿大，加拿大，加拿大，不列颠哥伦比亚省维多利亚州，加拿大，加拿大。7 2加拿大加拿大多伦多的环境与气候变化的气候研究部。8 3 CNRM，德卢兹大学，Météo-France，CNRS，Toulouse，法国。9 4日本10号全球环境研究中心，美国国家环境研究所。11 5爱丁堡大学，地球科学学院，爱丁堡，英国。12 6苏黎世Eth，瑞士苏黎世大气与气候科学研究所。13 7 Locean/Institut Pierre Simon Laplace，法国巴黎。14 8 NOAA/OAR/地球物理流体动力学实验室，美国新泽西州普林斯顿。15 9 Lasg，中国北京大气物理研究所。16 10 NASA戈达德太空研究研究所，美国纽约，美国。17 11 NCAR，美国科罗拉多州博尔德。18 12挪威气象学院，挪威奥斯陆。19 13中国气象局北京气候中心，中国北京。20 14日本杜斯库巴气象研究所。21 15 CSIRO海洋和氛围，澳大利亚维多利亚州阿斯彭代尔。22 23的巴黎协定当事方同意举行全球平均温度升高24'以下24'以高于工业化的水平低于2°C，并“追求限制温度25升高到前工业水平高1.5°C的努力”。监视人类26引起的气候强迫对迄今为止的贡献是了解27个目标进步的关键。在这里，我们使用来自检测和归因的气候模型模拟28模型对比项目（DAMIP），以及正则最佳指纹29（ROF），以估计人为强迫在2010 – 2019相对于1. 1850-19的全球温度中，全球30次平均温度在全球30次平均温度中，与1.19的平均温度相比，与1.19的平均温度相比，造成了0.9-1.3°C，相比之下。气体和气溶胶的变化分别为32 1.2 - 1.9°C和-0.7 - -0.1°C，并且自然强迫可忽略不计。33这些结果证明了迄今为止对气候的实质性影响，以及达到巴黎协议目标所需的34行动。35 36在二十年以上，检测和归因技术已被用来识别37人在全球温度变化中的影响，并量化了个人38强迫对观察到的变化的贡献1-3。当事方对巴黎协定4的承诺'持有39的39全球平均温度升高至高于工业前水平的2°C低于2°C，而40
设计中期转型：回顾美国协调脱碳的中期挑战
等，2020；Williams 等，2021）。脱碳需要大规模快速而显著的供给侧工业转型，既要建立新的系统，也要淘汰现有的系统（Geels 等，2017；Grubert，2020b；McGlade 等，2018；Rissman 等，2020；Williams 等，2021；Zhao & Alexandroff，2019）。然而，脱碳能源系统所需的这种工业化的潜在规模在很大程度上取决于需求侧选择的行使程度（Pye 等，2021）。尽管对创建和部署新工业设施的过程进行了广泛的研究和审查，但明确关注逐步淘汰现有碳排放基础设施及其影响的研究却很少见（Rosenbloom & Rinscheid，2020）。此类研究主要侧重于限制未来化石燃料的开采和使用（Buck，2021；Muttitt & Kartha，2020；Piggot 等，2018；Piggot 等，2020；Zhao & Alexandroff，2019）或从先前行业解构中吸取的教训和框架（Normann，2019；Turnheim & Geels，2013）。详细的研究和建模侧重于预期的未来能源价格（以及潜在的价格冲击）等问题；资本投资轨迹；补救和回收的触发因素和实施；劳动力和培训要求；以及传统能源系统的最小可行规模——如果我们假设我们将成功脱碳，那么这些问题是必须研究的——但在文献中却明显缺失。缺乏对联合实施零碳排放和逐步淘汰化石燃料系统以及相关排放基础设施的协调规划的关注，对在实现美国国内目标（白宫，2021b）和国际气候目标（政府间气候变化专门委员会，2021）所需的快速时间内成功、公正的能源转型（Wang & Lo，2021）构成重大风险。这种风险主要是由于现有的排放化石燃料系统的社会嵌入性以及物质和政治主导地位造成了碳锁定（Unruh，2000；Wang & Lo，2021）。如果没有明确的规划，转型可能会面临重大挑战，例如当地经济衰退、获得高质量能源和基础设施系统的机会高度不平等，以及系统级特征（如可靠性、可访问性和可负担性）协调不力。已有证据表明，美国不协调的煤炭转型增加了出现负面结果的可能性，如经济困难（例如税收和工作损失）、无资金支持的义务（例如养老金、补救承诺、维护和监控）、身份和治理中断以及丧失复原力（Haggerty 等人，2018 年；Macey 和 Salovaara，2019 年；Roemer 和 Haggerty，2021 年）。在零碳和排放化石燃料系统共存的过渡时期，双方在运营上相互制约，我们在本评论中称之为过渡中期，要取得成功和公平，就需要有明确的规划，并以专门的指标为基础，协调零碳基础设施的建设和排放促进型化石燃料基础设施的淘汰。在过渡中期，零碳和碳排放基础设施都无法独自完全支持所有能源服务，而且整个系统并未针对这两种基础设施的社会技术特性进行优化。在过渡中期，适应不良、忽视协同机会和决策不协调的风险很高，尤其是当基础设施同时遇到过去经验中未充分描述的气候、技术和社会动态时。例如，可再生电力系统的发展可能会假设天然气备用发电机将始终可用，以提供低成本的电网支持服务（Phadke 等人，2020 年；Williams 等人，2021 年），或者特定地区的加油站在电动汽车普及率达到一定水平后可能同时面临盈利能力下降。需要专门为过渡动态设计的系统性能指标和其他评估工具，以衡量进展并及时发现新出现的挑战以应对这些挑战，特别是因为有些限制可以更容易地暂时放松以追求长期利益（例如，短期成本增加由长期成本节约和关注对能源负担影响的市场结构抵消），而其他限制则不然（例如，安全性和可靠性）。即使脱碳速度快到足以对负责任的加速构成挑战 (Skjølsvold & Coenen, 2021)，也可能需要几十年的时间 (Williams et al., 2021)，这将造成一段相当长的时间，在此期间，协调失败可能会加剧现有的结构性挑战 (Wang & Lo, 2021) 并产生新的挑战。能源转型，包括目前的脱碳转型，历来进展缓慢 (Fouquet, 2016)。几十年来，全球能源碳强度一直持平，化石燃料仍供应约 80% 的市场能源 (Hanna & Victor, 2021)。美国和其他地方可再生资源贡献的大幅增加，主要是对持续使用未减排的化石燃料的补充，而不是替代，尤其是在需求增长的情况下。尽管政策倾向于将转型视为“附加问题”（Aronoff 等人，2020 年），但在实践中，没有脱碳就无法完成脱碳转型，这意味着与排放相关的化石燃料基础设施和系统相关的企业、生计和生活方式将消失。除了就业和收入损失等明显挑战外，这种消失（以及对消失的预期）可能会给那些从事依赖化石能源活动的人带来非常具体、可能令人痛苦的社会技术想象和身份威胁（Grubert & Skinner，2017；Jasanoff & Kim，2009；Smith，2019），同时为现任政权行为者抵制转型创造了条件（Geels，2014），并最终减缓转型。实现公正转型的努力