特刊背景介绍

自工业革命以来，人类产生的二氧化碳进入地球的海洋、陆地和大气系统，对全球碳循环带来严重干扰，也对全球经济和可持续发展带来了深刻挑战。为了应对气候危机，超过130个国家签署了《巴黎协定》并提出了实现碳中和的路径蓝图，中国也承诺到2030年实现碳排放峰值，到2060年实现碳中和，体现了我国应对气候变化、实现国家可持续发展的决心。

然而，在实现碳中和的进程中，依旧有很多问题没有解决。尽管经历了数十年的研究，陆地和海洋碳汇的现状和未来趋势、二氧化碳移除（Carbon Dioxide Removal）的技术层面以及政策框架上依旧有很多研究空白，我们需要一个综合基础研究、技术创新和政策发展的新战略框架来解决这些问题。除此之外，陆地-海洋-大气-人类间关系的复杂性给碳通量的测定和预测带来了很大不确定性，而这对制定气候政策以及实现净零排放目标至关重要。

为更好应对全球气候挑战以及实现双碳目标，在2021年国家自然科学基金委员会主办的主题为“碳中和基础研究与政策”的“双清论坛”上，150余位专家共同探讨了中国碳中和的路线图和所面临的挑战。专家提出，实现碳中和要对陆地-海洋-大气-人类系统中的碳-气候交互关系有更深了解，这需要更多关于海陆碳预算和碳库存的量化研究、以及碳中和情景下这些碳预算/库存如何在人类社会与地球系统的交互中变化的研究。除此之外，我国还需要不断推进减碳技术革命，扩充相关数据库和优化决策支持体系，以明确碳中和实施路径。

基于此，该特刊致力于回答我们应该如何优化战略路径以实现碳中和，这包括对陆地-海洋-大气系统中碳循环的理解，以及如何制定科学政策来应对实现碳中和的挑战。具体来说，该特刊涵盖了五个关键主题：

（1）碳-气候交互关系；

（2）全球和区域层面的海洋和陆地系统碳循环；

（3）陆地和海洋的二氧化碳移除；

（4）碳捕捉与封存技术（CCUS）；

（5）实现碳中和的碳管理和气候政策。

特刊文章收录情况

Article collection

特刊一共收录了六篇文章，包括一篇综述类文章，三篇原创研究文章和两篇观点类文章。具体来看，每篇文章的阅读链接和主要内容如下所示。

（1）Critical climate issues toward carbon neutrality targets

探讨了实现碳中和的几个关键气候问题，包括碳中和情景下的气候动力学分析、碳循环与气候相互作用的定量分析、其他国家碳排放对我国实现碳中和的影响，并提出了可能的解决方案。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325822001248?via=ihub

（2）The status of carbon neutrality of the world's top 5 CO2 emitters as seen by carbon satellites

利用碳卫星和全球碳同化系统，评估了2009年到2019年全球前五大碳排放国（中国、美国、欧盟、印度和俄罗斯）的碳中和状态以及碳通量变化。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325822000723?via=ihub

（3）Carbon neutrality needs a circular metal-energy nexus

碳中和需要能源和金属的系统性变革，而这两种系统的转变是紧密联系的。该文献探讨了能源和金属系统之间的相互依赖关系，进一步提出了一个循环的金属-能源关系模式，为推动能源和金属的系统性变革以及实现碳中和奠定基础。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325822001078?via=ihub

（4）Toward carbon neutrality: Uncovering constraints on critical minerals in the Chinese power system

通过动态物质流分析（DMFA）预测了不同情景下电力部门对关键矿物的累积需求，并将这些关键矿物分为优质资源和稀缺资源进行进一步分析，得出几种关键矿产资源将出现严重短缺，但同时对可再生能源的需求将会大幅上升，意味着对各种矿产的需求更加多样化，这为提升整体资源效率提供了政策启示。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325822001170

（5）A theory of carbon currency

为了应对过度温室气体排放带来的风险，以及当前国际货币体系下美联储货币政策对其他国家带来的风险两个负外部性危机，该文献提出了一种基于碳货币（碳标准）的新国际货币体系，并探讨了实施该体系所面临的挑战。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325822001182?via=ihub

（6）Research on the national climate governance system toward carbon neutrality—A critical literature review

从顶层设计和治理实践的角度对气候治理体系进行了系统性的文献回顾，从而对碳中和背景下的气候治理提供启示。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325822001388?via=ihub

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内容：付悦

编辑：史晓楠

审核：何可汉、成璐