气候模拟：识别“热模型”问题
可持续发展科学
今年3月，联合国迈出了有意义的第一步，让投资者、企业、城市和地区对减少温室气体排放负责，当时联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯（António Guterres）要求专家小组为这些团体的“净零”承诺制定标准。现在的挑战是如何连贯地计算排放量。
各国、公司和科学家各自使用不同的、脱节的方法来计算温室气体排放量。这些数字不容易比较或合并。现有的温室气体库存拼凑得严重不足。从政府到企业，关于这些排放的信息不一致、不完整和不可靠。
为了设计有效的碳税、边境关税和其他零碳政策或投资，这些数字需要在从产品供应链一直到全球规模的各个层面进行协调。国家排放量的总和应与大气中二氧化碳的增长和碳汇的估计数相吻合。
我们是来自学术界、工业界和非营利组织的研究人员和从业者，他们制定了一个全球温室气体“分类账”综合系统的愿景，该系统可以平衡全球的排放和清除量。该系统使用从金融部门改编的可互操作的会计方法，必须创建国家和公司排放的温室气体清单，对全球供应链中体现的排放进行分类，并跟踪这些气体进出生态系统的通量。遥感和数字技术的最新进展使这一愿景触手可及。在这里，我们概述了这样做的路线图。
全球拼凑
温室气体核算是测量、分析和报告一氧化碳等气体的排放和清除数据。2以及导致气候变化的甲烷。大气中温室气体的浓度是底线。它要求人类对如何使用剩余的“碳预算”——一氧化碳的总量——负责。2它可以在一段时间内排放，同时避免全球气温危险上升到某个阈值以上。
科学家监测全球碳源和碳汇。例如，全球碳项目测量、分析和报告一氧化碳的流动2，甲烷和一氧化二氮从人类活动（如运输、工业和土地利用）和自然环境（如森林、土壤和海洋）进出大气1.
在国家层面，各国政府遵循联合国准则，自行报告其领土上人类活动的排放量。大多数依靠“排放系数”表进行这些计算。这些因素给出了各种活动的典型温室气体排放率，例如使用不同的能源或生产特定的农作物。
企业、城市和其他非国家行为者遵循根据联合国准则（如 ghgprotocol.org）改编的其他标准。这些还依赖于排放系数来计算供应链和产品使用的直接和间接排放。例如，当一家公司生产一条牛仔裤时，它必须考虑自己缝制和将裤子运送到商店的排放。它还应该计算种植棉花并将其转化为织物的排放，以及消费者的洗钱和服装的最终处置。通常，公司80%以上的排放是间接的。
企业和政府之间不一致和不完整的分类账阻碍了对脱碳政策和投资的准确评估。例如，将玉米（玉米）生产的乙醇添加到汽油中，当准确计算土地利用变化和生产中涉及的其他活动的排放量时，可能不会提供任何碳效益。2.
可靠性约束
一氧化碳的排放2从化石燃料和工业可以以相对较高的置信度进行统计。但很难可靠地解释非一氧化碳2整个土地部门和供应链中的气体和排放以及碳补偿（见“碳核算：五个修复”）。库存中充斥着计量误差、分类不一致和问责制方面的差距。
资料来源：可靠措施：《华盛顿邮报》（https://go.nature.com/3PHDQZW）/全球碳项目;数据流：参考文献3;报告做法：参考文献4;分类：参考文献5;不确定性：参考文献1
数据不佳可能导致排放系数不准确，例如，在短时间内仅在少数几个位置测量排放量。例如，2月份的一项分析使用最新的卫星数据表明，能源部门的甲烷排放量比国民账户报告的排放量高出70%，国民账户使用的排放系数基于理想化条件，不包括化石燃料运营的泄漏。3.
数据差距和会计准则的不一致应用导致排放量普遍统计不足。例如，只有三分之一的供应商向客户提供间接排放信息。4，导致公司报告类似活动的不同排放水平。在技术领域，适当纳入购买商品和产品使用的间接排放可以使排放量估计数翻倍4.
不一致的分类使得难以比较排放量。例如，根据联合国准则，许多国家清单将保护区归类为管理土地。然后，那里吸收的碳被认为是人为去除的，可用于抵消化石燃料的排放。相比之下，科学家将保护区的排放和清除量归类为自然5.
微软购买百万吨二氧化碳——净零排放的教训
某些排放物在人为来源与自然来源方面的模糊性导致问责制方面的差距。例如，野火排放通常被归类为自然排放，因此不计入国家、省或公司分类账，即使它们可能很重要。6.根据加利福尼亚州空气资源委员会的数据，该州 2020 年野火的排放量超过了电力产生的排放量。在加拿大，2018年，不列颠哥伦比亚省的野火排放量是该省所有其他排放量总和的三倍（见 go.nature.com/3zewvna）。
基于自然的碳去除对大气的影响量化不足。例如，在评价增加森林覆盖率的步骤时，必须考虑到这种变化可能已经发生的可能性，这些变化可能被火灾逆转，或者它们可能导致其他地方更多的森林砍伐。这些风险在当前的会计实践中不一致7.
透明度不足为虚假陈述创造了机会，因为很难使用科学观察来核实企业报告的排放量。例如，2021 年，代表全球约 30% 石油和天然气生产商的石油和天然气气候倡议报告称，其成员的甲烷排放量占天然气产量的 0.2%8.如果不披露基础数据，这一低值很难与科学评估相协调，科学评估范围从3.7%不等。9至 9.4%10不同地区的天然气产量。
科学上的不确定性限制了观测结果如何用于验证。例如，森林和土壤吸收的碳量每年可能以难以预测的方式变化，并且可能因人为排放的年度增长而变化。11.
也很少有监督。根据巴黎气候协议，各国自我报告的排放量受到审查，但很少得到独立验证。对于公司而言，几乎所有的温室气体报告都是自愿的，而不是外部审查。
一些进展
情况正在好转。在 2021 年 11 月举行的联合国 COP26 气候会议上，制定了新规则，以防止国际碳抵消市场的重复计算。国际可持续发展标准委员会（ISSB）的成立是为了支持金融部门一致地报告可持续发展指标。2023年，《温室气体议定书》将发布土地利用和碳清除的企业会计指南。
检测网络的巨大差距困扰着排放监测
一些政府正在介入。今年3月，美国证券交易委员会提出了一项规则，要求企业披露其排放信息;英国和欧盟正在推进类似的规则。
科学上的不确定性正在缩小。卫星现在可以几乎实时地测量大气温室气体浓度。遥感和高级分析有助于更准确地跟踪地面排放，并扩大全球覆盖范围12.
自动化温室气体核算的数字工具正在激增。SAP、Salesforce和微软（A.L.和L.J.工作的地方）等公司正在涌现平台，允许企业将其活动数据与政府、私人和非营利来源汇编的排放因子结合起来。这些工具正在减少这种会计所需的时间和专业知识。
但仍有许多工作要做。即使标准和强制性报告有所提高，许多公司和国家可能没有资源来遵守。如果基础数据不可靠，数字平台就有可能助长不准确的排放核算。国家和公司的会计制度经常使用过时的排放系数和数据。科学研究往往与国家和公司的会计需求不一致。跨企业、国家和行星分类账的数据难以比较、组合和共享。
全球一体化
我们提出了一种更全面的方法，其中每个温室气体分类账——无论是公司、城市还是国家——都是一个相互关联的全球系统的一个节点。从消费者选择低碳产品到实施贸易法规的国家，决策需要从多个分类账中提取信息，以可靠地评估对地球碳预算的影响。例如，需要数千种产品和公司的排放数据才能全面实施碳边界调整机制。（这对进口产品征收碳关税，以保护国内公司免受气候政策较弱国家的生产商的竞争。
2020 年 9 月，野火产生的烟雾困扰着旧金山。对区域排放量的影响可能很大。学分：大卫保罗莫里斯/彭博社/盖蒂
互操作性是关键。交换数据和处理来自多个来源的信息的能力对于综合排放核算至关重要，就像它支撑金融部门一样12.全球大多数企业都使用可扩展业务报告语言 （XBRL） 向监管机构和投资者进行数字财务报告。XBRL是免费的，由国际非营利财团管理，为定义术语，在信息系统之间交换数据以及创建共享的，可搜索的数据存储库提供了开放标准。使用XBRL，可以快速准确地汇总，传输和分析财务信息。这促进了跨境交易，实现了点对点交易，并将金融体系的访问范围扩大到银行服务不足的社区。
一个类似的温室气体核算系统，将产品的排放数据保存在可互操作的存储库中，将更容易跟踪整个价值链的排放。更快、更精细的报告将更有效地引导采购和投资转向低碳创新。互操作性将允许报告平台访问最新和最可靠的数据。监督和问责制将得到改进。提高透明度将建立公众信心。
科学家将以更高的时间和空间分辨率获得更大、更兼容的数据集。例如，人工智能（AI）和机器学习可用于根据不断变化的条件和当地环境更新和调整排放系数。因此，对政策和气候变化本身影响的预测将会得到改善。
后续步骤
四个组件对于该系统的工作至关重要。
数据。研究人员和从业人员需要评估提高温室气体核算中的数据和数据产品质量的机会和制约因素，特别是关于土地、非一氧化碳2气体、抵消和间接排放。那些从事温室气体测量、核算和报告各个方面的人员，从产品到全球尺度，应首先确定哪些数据差距最能破坏排放核算的可靠性。他们应该问：研发投资应该以缩小差距为目标？使用最新技术进行改进的最佳前景是什么？如何将新的数据流和知识最迅速地整合到排放核算基础设施中？如何解决顽固的糟糕数据？
互操作性。需要就实现温室气体核算数字基础设施互操作性的协议和原则达成一致。这应该在一个开放和包容的进程中完成，由独立的理事机构监督，例如ISSB与联合国合作。
将需要三套协议。首先，需要技术和句法规则来指定人类和机器如何读取信息。数据必须格式化，以便在分类账、平台和数据库之间无缝交换。一个起点可能是可持续发展会计准则委员会提议的基于XBRL的企业可持续发展报告指南。
G2014万亿美元的经济刺激计划违背了排放承诺
其次，需要对所使用的无数指标和术语有更清晰的定义，以便系统可以明确地交换信息——称为语义互操作性。例子包括如何量化不确定性，如何对抵消进行分类以及如何在管理或未管理的土地之间解析排放。需要一个本体来对齐术语的含义。必须商定一套通用的指标，这将提供任何实体的温室气体记录。这将反映美国卫生部门针对任何患者的通用临床数据集。
第三，需要机构互操作性的协议和原则。其中包括促进跨境和公司之间数据交换的政策和法规。需要协调不同的框架。需要决定如何在系统内管理人工智能和分布式数字账本（如区块链）。
信任。温室气体报告必须得到决策者、监管机构和公众的信任。透明度是关键。关于国家和公司实现其承诺的排放量、清除量和进展情况的数据应以可互操作、机器可读的形式公开提供。这可以通过在一个国家登记册中收集排放报告，或在国家登记册（通过《联合国气候变化框架公约》）和部门登记册（如披露系统CDP）的可互操作网络中收集排放报告来实现。开放数据获取将实现独立核查，例如通过将报告的排放量与基于卫星的测量进行比较，正如验证项目在2018年至2022年期间为欧盟国家所做的那样（见 https://verify.lsce.ipsl.fr）。
尽管公司存在与业务运营相关的合法隐私问题，但这些问题可以通过保密的排放审计标准来克服。审计必须超越确认遵循了正确的程序，还应包括检查数据的质量和完整性。需要透明度和独立核查，以确保排放数据以及排放系数和会计中使用的其他数据产品的可信度。
金融。需要新的融资模式来支持排放数据和信息产品作为数字公共产品的生成。当前模型有局限性。例如，私有卫星服务延迟发布或降低公共版本的分辨率以保护利润。政府研究和慈善种子资金既不足以也不适合实施排放数据和会计服务。
公私伙伴关系可以提供一种解决办法。例如，美国国家气象局使用应用程序编程接口向向消费者打包和营销数据产品的企业提供实时数据。慈善家资助学术，政府和行业合作伙伴之间的合作，如MethaneSat，Carbon Monitor和Carbon Mapper，以跟踪甲烷和CO2排放。混合融资模式利用公共资金和贷款担保来降低风险并吸引资本投资用于可持续发展项目，可以适用于温室气体信息系统。需要克服的挑战包括知识产权和数据主权。
这些措施将使温室气体核算更加可靠。仅凭这一点并不能解决气候危机，但对于实施可能解决的战略至关重要。
想起曾经的自己，也总因为这些自我询问疑惑过，后来发现，想得再多，疑惑就更难以解决，反而平添烦恼，浪费了很多时间，还不如不问理由直接去做。
景航网络科技