文献阅读 | 不同气候政策合作框架下考虑健康协同效益的重要性

题目

The importance of health co-benefits under different climate policy cooperation frameworks

作者

Noah Scovronick, David Anthoff, Francis Dennig, Frank Errickson, Maddalena Ferranna, Wei Peng, Dean Spears, Fabian Wagner and Mark Budolfson

期刊

Environmental Research Letters

时间

11 May 2021

一作

单位

Gangarosa Department of Environmental Health, Rollins School of Public Health, Emory University, Atlanta, GA

链接

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/abf2e7

摘要

温室气体减排可带来空气污染物减排以及人类健康改善的协同效益。在这里，本研究使用成本效益模型将健康协同效益纳入针对三种不同国际合作视角的最佳气候政策的估算中。第一种通过统一的碳价（“合作均衡”）在全球范围内内化了气候外部性，从而最大程度地降低了减排总成本。第二种则体现了“共同但有区别的责任”的概念，各国在考虑自身社会经济条件的同时考虑到不同国家的能力，以达到福利最大化。第三则假设各国仅出于自身利益行事。本研究发现，在三个政策制度下，空气质量的协同效益的纳入都可以大大减少排放，但是需要采取某种形式的全球合作以防止温度失控上升。但是，即使在第三种自利的情况下，协同效益也可以在某些地区实现高水平的减缓，这表明空气质量的影响可能会扩大可能的政策结果范围，而全球气温不会因此而持续上升。

研究方法

本研究通过耦合RICE和AIR模型构建了成本效益综合评估框架。其中区域综合气候经济（Regionalized Integrated Climate Economy, RICE）模型是一种成本效益模型，广泛应用于估算碳的社会成本和最佳气候政策。简而言之，RICE是一个区域化的优化模型，其中包括相互关联的经济模块和地球物理（气候）。

本研究还开发了“气溶胶影响和响应”（Aerosol Impacts and Responses, AIR）模块，将空气质量引入了RICE。AIR建立了一种反馈机制，即由于同根同源性，减少碳排放同时可减少空气污染物，从而可以捕获两个关键影响：（a）空气质量改善带来的人群健康益处，以及（b）与空气污染物排放减少导致的近期温度升高相关的气候影响。

本研究设置了三种不同的国际合作关系情景：

（1）成本最小化（Cost minimization，简称CM）：在统一全球碳价的约束下最大化全球福利。经济学家经常认为统一的全球碳价是解决气候问题的有效方法，可以将全球任一减缓水平的成本降至最低。

（2）区域公平（Regional Equity，简称RE）：考虑每个地区的差异化碳价格，从而使全球效用最大化。也就是最佳碳价路径在各个地区之间是不同的，因此脱碳路径与成本最小化情景中的路径不同，隐含了《联合国气候变化框架公约》所阐明的 “共同但有区别的责任”的原则。

（3）自利（Self-Interest，简称SI）：各国在权衡减缓成本与气候和健康效益之间的关系时，完全是出于自身的利益。本研究使用了开环“纳什均衡”方法来实现。纳什均衡满足许多有关战略行为的标准假设，即国家通过考虑其他国家的行动来最大化自身的净收益，国家之间不存在合作，并且在均衡状态下，任何国家都不会因单方面改变其选择。

 此外，还设置了没有考虑协同效益的参考情景（reference case）。

研究结果

图1展示了不同情景下累积碳排放量（a）和温升（b）。在这两种合作方案的参考情景中，全球最佳累积排放量约为1250 GtC，温升峰值约3°C。尽管在全球范围内排放和温度曲线相对相似，但是区域排放明显不同。例如，与最小化成本的CM情景相比，非洲在RE下的排放要多得多，因为RE在确定最佳政策时更优先考虑社会经济差异。在SI参考情景中，各国不考虑世界其他地区人民的福祉，最终全球排放量高出三倍多，导致温升失控。

在考虑了空气质量的协同效益后，三个情景的排放量均大幅下降。在两个合作情景下，协同效益提供的额外激励机制使其排放量保持在万亿吨以下。相反，在SI机制下，协同效益的纳入不足以避免较高的温升。

图1：不同情景下累积排放量（a）和温升轨迹（b）

从地区层面来看，在SI机制下，与相应的参考情景相比，所有地区在考虑协同效益后减缓程度都有所提高，其中在中国、撒哈拉以南非洲和印度尤为明显。在RE机制中也出现了类似的结果。另一方面，在大多数碳排放较大的地区（如欧洲、美国和日本），由于空气已经相对清洁，或者因为碳和空气污染之间的关联较弱，健康协同效益对于减缓的激励效应也相对较小。对于这些地区，只有在合作机制中才可以确保较高的减缓水平。

图2：不同情景下各国最佳减缓路径

从图3进一步可以看出气候政策决策的复杂性以及健康协同效益的重要性，该图展示了在所有情景下，相对于货币化收益（避免的气候影响和改善的空气质量）的区域减排成本。在所有地区，SI情景下都出现了一定程度的减缓。但是，这三种合作框架下哪一种是最优的，在不同地区之间存在很大差异。在一个极端情况下，有几个富裕地区（例如，俄罗斯，日本，美国），显然利己主义的策略比其他选择更为可取，减缓成本相对较低，尤其是与区域公平相比，但收益仍然可观，因为这些国家获得的气候收益（避免的气候损害）几乎完全来自其他地区的气候行动。

图 3.在考虑协同收益的情况下人均成本和收益

（从上至下依次为CM、RE和SI情景）

对于其他许多地区，在合作机制下会产生更有利的结果。例如在非洲产生了巨大的净收益，尤其是在RE中，虽然其并没有迅速脱碳，但从其他较富裕地区的减排中获得了收益。印度与非洲一样，在三种情景下均收益巨大，但不同的是，其收益主要来源于健康协同效益。中国则气候和健康收益持平。

结论

本研究表明了空气质量的协同效益在促进气候行动中起着重要的作用。在合作决策的情况下，协同效益有助于减缓水平接近《巴黎协定》中提到的目标。相反，在纯粹利己的情况下，协同效益在全球范围内几乎实现不了减缓目标。现实情况下，人群健康的协同效益降低了温度升高失控的可能性。

编辑：刘晓瑞

排版：刘晓瑞

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