诺奖获得者威廉·诺德豪斯：十大经典文献之一

大咖简介

威廉·诺德豪斯是世界著名经济学家、美国耶鲁大学斯特林教授、美国科学院院士、气候变化经济学开创者，曾任美国经济学会会长。2018年因“将气候变化集成到长期宏观经济分析”获得诺贝尔经济科学奖。他自上世纪70年代起致力于气候变化经济学研究，曾在美国科学院气候变化委员会等多个学术机构任职，出版了一系列气候变化经济学专著。他与萨缪尔森合著了著名教科书《经济学》。他开发的气候变化综合评估模型DICE/RICE是气候经济领域经典之作。

摘要

全球变暖的科学已经达成共识，认为在未来的一个世纪里很有可能出现大量的变暖。自1997年在京都达成第一个协议以来，各国只采取了有限的步骤来减少温室气体排放，在2009年12月的哥本哈根会议上也没有取得什么进展。

本研究考察了不同政策情景下的排放、气候变化和损害的替代结果。它使用了区域气候和经济综合模型（RICE模型）的一个更新版本。最近的预测表明，如果不实施减排政策，未来将出现大量的变暖。该模型还计算了以有效方式将全球平均温度上升控制在2℃或更低的必要碳价格路径。与该目标相关的2010年的碳价格估计为每吨59美元（按2005年价格计算），而今天的全球有效平均价格约为每吨5美元。

然而，即使各国在《哥本哈根协议》下实现其雄心勃勃的既定目标，也不太可能实现哥本哈根的温度目标。

研究的问题

作者使用区域气候和经济综合模型（RICE-2010模型）研究与五种不同的国际政策方法相关的经济和气候轨迹。包括：

(i) 基线。不采取任何气候变化政策。

(ii) 最优。气候变化政策使经济福利最大化，所有国家从2010年开始全面参与，没有气候限制。

(iii) 温度限制。在采取最佳政策的同时，还要进一步限制全球温度不超过1900年平均水平的2℃。

(iv) 哥本哈根协议。高收入国家实施类似于美国当前提案中的深度减排，发展中国家在未来20至50年内跟进。

(v) 只有富裕的国家的哥本哈根协议。高收入国家实施与情景4一样的深度减排，但发展中国家直到22世纪才参与。

研究结果

图1.替代政策下的二氧化碳排放预测。

图1显示了五个政策情景下的全球二氧化碳排放量。不受限制的排放估计会迅速增长。最佳方案和温度限制方案下的排放量在未来20-60年内基本持平，然后下降。最佳路径要求在100年内将全球排放量从2005年削减50%，而温度限制路径则规定在2075年左右实现零排放。

图2. 替代政策下大气中的二氧化碳浓度。

在基线路径下，大气中的二氧化碳浓度急剧上升，到2100年达到793ppm（图2）。最佳路径和温度限制路径显示，浓度从目前的水平略微继续上升，在500和600ppm之间达到峰值。

图3. 替代政策下的全球温度上升

（从1900年开始的摄氏度）。

如图3所示，全球温度预测在基线下急剧上升，2100年上升3.5℃，2200年上升5.7℃，峰值为6.7℃，都是相对于1900年而言。最佳路径和温度限制路径在21世纪初上升，然后，随着排放的减少，它们会向下弯曲，温度有限路径的峰值为2℃，最佳路径的峰值为3.0℃。两个重要的结果是，最佳路径有一个相对较低的最高温度，并且该路径在2100-2300年的平均温度上升为2.7℃。

表1.不同运行中的碳价格

表1显示了不同情景下的碳价格，以2005美元为单位。到2015年，最佳方案和温度限制方案下的价格首先分别上升到38美元和79美元/吨。然后，最佳方案下的价格继续急剧上升，直到达到预测的逆止价格。

在预测的前20年里，两个哥本哈根协议方案下的全球平均碳价格远远低于以前的方案，反映了政策干预的逐步引入以及不完全参与。今天的有效碳价格（大约每吨5美元）远远低于最佳方案或温度限制方案下的要求。

表2.不同政策下的消费现值

（按2005年国际美元比例计算，2005年价格）

图4. 遵约的总成本占国民收入的百分比。

表2显示了以总成本和收益衡量的气候变化政策的巨大赌注。使用模型的贴现率，最优方案使世界收入的现值增加了8.1万亿美元，或占贴现收入的0.35%。这相当于在5%的年贴现率下，每年有4030亿美元的年金。强制实施2℃的温度限制是相当昂贵的，使净收益减少了近一半。发展中国家分阶段参与的《哥本哈根协议》具有可观的净收益，但在 "仅有富人 "的情况下，缺乏参与会大大减少这些收益。图4显示了七个主要地区的净成本占收入的百分比的路径。成本在未来几十年逐渐上升，在21世纪中叶达到高收入国家国民收入的1%左右。

从目前的建模工作中可以得出许多结论。一个重要的结果是，即使各国实现了《哥本哈根协议》中的雄心勃勃的目标，全球气温也不可能保持在2℃的目标之内。如果发展中国家把它们的全面参与推迟到2030-2050年之后，这一结论就会得到加强。

与其他研究模型结果的比较

与早期版本的RICE模型进行比较。RICE-2010模型的温度预测与最早版本的温度预测基本相似。损害率（气候损害与产出之比）与早期版本中第一个世纪的损害率相似，但最新版本预测在更遥远的未来有更高的损害率。近期的最佳碳价格比早期版本要高得多。造成这种差异的主要因素是采用购买力平价收入测量法后，全球产出大幅上调，温度敏感性更高，商品的折现率更低。

与为能源建模论坛22（EMF-22）所做的最新一轮模型比较进行比较。最接近的比较是RICE基线和EMF-22参考路径在2000-2100年期间的二氧化碳浓度的路径。RICE模型的浓度路径高于有完整数据的10个模型的中位数。对于2100年的终端年，EMF-22的二氧化碳浓度的第10、50和90百分位数是643、754和910ppm，而RICE-模型对2100年的预测是793ppm。EMF-22的预测也表明了实现2°C目标的难度。

相关建议

作者对制定有效的减缓气候变化的计划中出现的困难提出了四点意见：第一是由于减排成本和避免气候损害之间的战略关系而产生的。第二是时间间的权衡。气候变化政策要求在近期内进行昂贵的减排以减少远期的损失。第三是由于国家间赢家和输家在空间上的不对称性而产生的。最后一个是因为京都和哥本哈根制度采用了上限和交易结构。

文章信息：

William D. Nordhaus, Economic aspects of global warming in a post-Copenhagen environment. PNAS,2010, 107(26): 11721-11726. https://www.pnas.org/content/107/26/11721

内容：卢晓晴

审核：何可汉