2021年12月3日上午9：00，在深研院二十周年院庆来临之际，郭正堂院士应邀

走入南燕讲堂，给大家带来院庆20周年系列南燕讲座之《双碳目标与地球科学》学术报告。

为了让师生们能更好与郭院士进行交流，本次报告在线上进行，同时在北大C栋125设立了线下会场。北京大学城市规划与设计学院院长、自然资源部陆表系统与人地关系重点实验室主任赵鹏军教授应邀主持讲座。

   讲座伊始，郭正堂院士向北大深研院建院二十周年表达了祝贺。接着郭院士以双碳目标的总体背景开始讲起。郭院士首先指明地球的宜居性是有着以碳循环为核心的“自调节系统”进行调节，但随着生命系统和人类活动的出现，碳循环系统受到非常大的扰动，从而引起气候和生态系统的显著变化。自此，气候问题逐渐成为各国政府、科学界、社会公众普遍关注的问题。而我国也积极采取行动应对气候问题，提出2030年碳达峰，2060年碳中和的目标。在这部分，大家了解到了当今气候问题的严峻性以及双碳目标的背景。

然后郭院士列举了我国在双碳目标下所面临的主要挑战。 包括化石能源占比高、产业结构高碳、经济高速增长和高质量经济转型齐头并进、双碳目标时间短、技术创新能力仍需提高等问题。

紧接着郭院士又列举了双碳目标下整个科技层面的挑战，并引出在这些挑战下，地球科学所需研究的科学问题和所能发挥的学科作用。比如在基础理论问题上，郭院士指出目前仍有一系列基础理论问题尚未解决，如全球增温的幅度尚不能确定、气候系统对二氧化碳的敏感度尚不清楚、未来气候的走向尚不确定等。而在碳捕获/利用/封存与快速地址碳汇问题上，郭院士指出目前二氧化碳地质封存面临一系列瓶颈，需要地球科学研究来解决。这些问题和挑战引发了大家对未来研究的思考。

最后，郭院士给本次汇报进行了一次小结：目前，双碳目标给地球科学提出诸多挑战，而地球科学也有望为双碳目标做出重要的贡献，但在双碳目标下，地球科学研究需要做适量的转型。

接着到了讲座的交流提问环节，会场的师生们围绕着气候变化问题和双碳目标踊跃提问，以下为精彩问答：

赵鹏军老师提问：在城市规划与国土空间规划中，低碳城市理念越来越重要，请您从碳循环系统、能源系统等角度，给低碳城市的建设实施中提供一些战略上的指点。

郭正堂院士回答：目前的低碳城市建设实施工作开展了不少，但是双碳目标也让低碳城市建设产生新的问题，比如说中央为实现双碳目标出台了一系列政策文件，并且很多还带有时间节点和数值要求，这也部分改变了我们先前对低碳城市的设想和目标。所以光考虑城市或者区域层面的双碳路径是不够的，还得从全国甚至全球整体层面来考虑。同时，双碳目标是个全民参与的大事，需要我们公民提高实现双碳目标的意识。

赵鹏军老师提问

朱再春老师提问：以古气候为主的研究和以现代气候为主研究在关注点、研究方法和数据来源都不太相同，在目前的研究领域下，我们可以怎样去将他们结合起来，进行深入的研究？

郭正堂院士回答：古气候研究和现代气候研究本来就是不脱节的，他们的整体目标都是为了理解气候变化的过程和机制。目前现代气候很多问题都是依靠气候模式来研究的，如研究二氧化碳对气候系统的影响，但是在地球的历史上发生过无数的增温和降温，这就为我们的研究提供很多真实的场景，可以有效的约束模型的不确定性，所以这两个学科一定要更紧密的结合起来，需要打通时间尺度。同时气候变化有不同的时间尺度，可以将目前的气候放在不同的尺度下，会有助于我们理解气候变化。同时，古气候研究也可以增加气候系统对碳循环反馈的定量研究，这对我们现代气候研究有重要帮助。

朱再春老师提问

韩西丽老师提问： 第一个问题困惑我很久，几年前我在韩国首尔听过一个报告，一个韩国的教授做研究认为我们的地球适合发展大城市，因为大城市的人均碳排放更低，因此我想向您求证一下是否如此。第二个问题是目前全球哪些国家或者地区的碳中和实现的较好？我们是否可以向他们学习借鉴？

郭正堂院士回答:对于城市的碳排放更高还是农村的碳排放更高，这与各个国家的实际情况有关，韩国的农村可能更发达，所以农村的碳排放更高，但是这在中国是不太适用的。从全球角度来看，农村和城市的碳排放哪个更高还需要进行研究，如果仅是区域的研究不具备全球代表性。而第二个问题，目前欧洲尤其是北欧的碳中和做的比较好，他们有许多地方值得我们学习和借鉴，如群众的环境意识等。但是也需要我们因地制宜，结合实际情况进行学习和借鉴。

韩西丽老师提问

博士后康婷婷提问：在城市化过程中，人居环境的改变，对二氧化碳排放有何影响？

郭正堂院士回答：现在我们的人类活动如生产、生活、人居环境建设等，对整个碳循环和气候系统的影响的相关研究尚不足够。在双碳目标下，这些问题变得越来越重要，如是否使用新能源汽车是个人选择，而这些个人的一点一滴的行动累加后，也许会比某些浩大的工程所带来的的收益更大，但目前对这些方面还没有较为明确的估算，仍需我们进行研究。

博士后提问

博士后余玲提问： 目前自下而上的精准测算碳排放较为困难，而随着基于个体行为的大数据的发展，它对测算碳排放方面有何的贡献？以及在这方面研究空间、价值和意义如何？

郭正堂院士回答：这是非常重要的内容，与刚刚提到的观测-数值模拟-决策支持系统中的观测有重要联系，我们要实现碳中和一定要有非常精准的观测数据系统，目前已有单位在进行相关研究，但是从全国整体层面上仍需建立一个全面的、精准的观测系统，来支持我们的数值模拟和决策。这是一项具有战略意义的研究，需要我们进行推进。

博士后提问

   郭院士耐心且专业的回答引起了师生们热烈的掌声。最后，由赵鹏军院长进行总结。感谢郭正堂院士给大家带来了精彩的学术报告，不仅为我们提供了的战略性的指导，也为我们具体的研究指明了方向。讲座在大家热烈的掌声中圆满结束。