二氧化碳（CO 2 ）是影响全球气候变化最重要的温室气体之一，大气CO 2 浓度的变化备受科学界和社会公众关注。由于全球经济快速发展和人口的迅速增加，大量的化石燃料被使用，致使大气中 CO 2 浓度自工业革命以来急剧上升，全球大气 CO 2 浓度从工业革命前的275ppm上升到了2020年的413ppm，进而对全球气候环境、生态系统、经济领域等各个方面造成了显著影响。为减缓大气CO 2 浓度的持续升高带来的影响, 国际社会积极行动，1997 年签订了《〈联合国气候变化框架公约〉京都议定书》，2016 年签署了《巴黎协定》，世界各国都制定了国家级的温室气体减排计划协议和气候变化战略。在实现CO 2 减排的道路上，大气CO 2 浓度的时空变化是评估人为排放减排控制效果的重要基础。
根据近年来的卫星观测结果，全球CO 2 浓度有明显的非均匀空间分布特征，分析全球和典型区域大气CO 2 浓度的季节变化、年际变化趋势和动态分布的非均匀特性，在包含碳循环过程的全球海陆气耦合模式中引入非均匀CO 2 浓度变化的影响，开展长期积分试验模拟研究非均匀CO 2 引起的全球和区域气候效应，研究碳循环与气候变化的响应机理，揭示碳通量的时空变化特征，可以为面向碳中和的地气传输与碳通量的气候效应研究提供科学借鉴与参考数据。
《碳中和与碳通量及其气候效应研究》一书详细介绍了非均匀二氧化碳及其对全球和区域气候与碳水循环变化影响的最新成果。共六章，前两章为基于观测和卫星遥感数据的客观事实分析，给出了全球和区域尺度二氧化碳非均匀动态分布的时空特征；第3章是在含碳循环的地球系统模式中引入时空非均匀二氧化碳动态分布并开展其气候效应的数值模拟；第4章是非均匀二氧化碳分布对地表升温进程的影响以及气候敏感度的影响研究；第 5 章为地表碳通量的变化与响应机理研究；第6章是基于流域尺度考虑地形的碳循环与水循环耦合的地表碳水通量模拟与应用。
本书可供从事全球气候环境变化诊断分析模拟、生态环境保护，以及从事碳水循环研究的科技工作者和相关专业院校师生参考。
▋碳排放和减碳的社会经济代价研究丛书
“十四五”时期，我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。应对气候变化与生态环境保护协同政策研究，碳排放与减碳的社会经济影响及代价评估等科学议题日益受到学术界和决策部门关注。在我国首批国家重点研发计划“全球变化及应对”重点专项支持下，“碳排放和减碳的社会经济代价研究丛书”得以结集出版。该丛书介绍基于全球大气CO 2 浓度非均匀动态分布的客观事实研发的气候变化经济影响评价的理论方法和技术体系，评估碳排放和减碳对社会经济系统的影响与代价。该丛书的出版为践行“碳达峰、碳中和”、减缓气候变化并实现经济社会可持续转型、提升我国在应对气候变化领域的国际话语权和应对气候变化外交谈判提供科学判据。
“碳排放和减碳的社会经济代价研究丛书”具体探讨全球CO 2 非均匀动态分布与全球地表升温过程的关系，全新构建气候变化经济影响评估技术体系并开展了综合应用研究，综合评价全球CO 2 非均匀动态分布状况下主要国家碳排放空间变化及影响，预测分析温控1.5℃和2℃阈值情景下我国碳排放和减碳的社会经济代价及影响。该丛书图文并茂，详细介绍项目组构建的长时间序列全球CO 2 非均匀动态分布浓度数据，系统展示项目组研发并估算的模式变量与模型参数，示例体现项目组设计并封装的气候变化经济影响及社会代价评估的技术方法，为全球变化及其应对研究提供具有较高时空分辨率的参考信息及模型与模式工具。
当前，全球气候变化深层次影响日益凸显，碳排放和减碳的社会经济代价研究方兴未艾，相信该丛书的出版能为广大读者了解碳排放和减碳影响社会经济发展的机理、认识气候变化应对的意义、共同践行“碳中和”提供决策参考。
——葛全胜
2021 年8月
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ISBN：978-7-03-077954-0
本文摘 自《 碳中和与碳通量及其气候效应研究 》（丹利等著. 北京： 科学出版社，2024.10）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。
（本文编辑：谢婉蓉）
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