近日，中国气象科学研究院大气成分与环境气象研究所（碳中和监测与评估中心）王志立、雷亚栋等联合国内外科学家在国际顶级学术期刊《Nature Climate Change》发表了“实现碳中和对增强和稳定太阳能和风能的协同效益”的研究成果，该成果可为开展碳中和约束下气候变化对全球太阳能和风能潜力的影响评估、以及未来跨区域和跨来源的可再生能源有效规划提供重要科学依据。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41558-023-01692-7

IPCC第六次评估报告指出：要将全球平均温升控制在不超过工业化前2℃以内，需实施全行业的温室气体深度减排，并力争在21世纪下半叶实现全球碳中和。这必将实现大幅减少化石燃料的使用、提高能源效率、加速从化石能源向清洁的可再生能源转变，太阳能和风能等可再生能源是未来实现碳中和的主要驱动力，但是其能源产出受到气象条件的显著影响。

研究团队利用国际多个地球系统模式大样本数据集以及基于n维概率密度函数变换的多变量协同偏差订正技术，从全球视角综合评估了深度脱碳的碳中和情景约束下，未来气候变化对太阳能和风能潜力及其时间波动性的影响，揭示全球碳中和驱动的人为排放减少将给一些地区（尤其是亚洲）带来更强（图1）且更稳定（图2）的太阳能和风能的协同效益，反过来又将加速传统能源向清洁能源的转型，从而形成一个有利的人类-自然反馈循环的效应。

图1 不同时期全球实现碳中和情景（MOD: a moderate green scenario和STR: a strong green scenario）相对SSP2-4.5情景下，21世纪中期全球（a，b）太阳能和（c，d）风能潜力的相对变化。

图2 全球碳中和情景和SSP2-4.5情景下21世纪中期相对历史时期，不同地区（a，c，e）太阳能和（b，d，f）风能不同时间尺度变率的相对变化。ECH：中国东部，IND：印度，EUS：美国东部，WEU：西欧，SSA：南美南部， WAF：西非。

论文作者包括中国气象科学研究院大气成分与环境气象研究所（碳中和监测与评估中心）雷亚栋、王志立、张小曳、车慧正、王德英、仲峻霆、郭立峰、李雷等，以及美国德州农工大学徐阳阳、南京信息工程大学乐旭等。

该研究得到国家自然科学基金碳中和专项（42341202）、杰出青年基金（41825011）、面上基金（42275042）、青年基金（42205118）和中国气象局重点创新团队项目“地球系统观测及化学天气系统”联合资助。

大气成分与环境气象研究所（碳中和监测与评估中心）供稿