REACH综合评估框架(Regional Emissions Air-quality Climate Health assessment framework)

REACH综合评估框架耦合了中国分区能源经济模型、排放清单模型、大气化学传输模型以及健康效应评价模块,能够模拟经济活动、能源使用、二氧化碳排放、空气质量和人群健康影响之间复杂的非线性交互关系,捕捉省级尺度下能源、经济、环境政策的综合影响。REACH综合评估框架的核心是中国分区能源经济模型C-REM与大气化学模型。REACH综合评估框架通过C-REM与大气化学模型的连接,可以将不同温室气体减排情景下不同地区空气质量变化的影响在一个一致的能源经济分析框架中表达,从而支撑气候变化与空气污染协同治理策略研究。


CGEM-Hector模型(China in Global Energy Model)

CGEM-Hector模型以全球递归动态可计算一般均衡模型中国-全球能源模型(China in Global Energy Model)为基础,通过建立其与气候模式Hector的耦合机制来构建完成。在模型中,C-GEM通过一般均衡理论模拟了产品和要素在市场上的流动,并在生产和消费环节产生温室气体排放。人类活动相关的温室气体排放可以驱动简单气候模式Hector模型对主要的气候响应参数进行模拟。最后,气候响应参数作为气候损失评估模块的输入,并借助气候损失函数将气候模式输出的气候参数变化转化为经济量的变化,并返回到能源经济模型C-GEM中。气候系统向社会经济系统的反馈会使得社会经济系统产生新的均衡状态并继续向气候模式中输出温室气体排放数据,从而形成双向动态耦合机制。


图 1.  CGEM-Hector模型基本架构

CGEM-Hector模型的模型介绍和模型应用于发表于期刊Climate Change Economics上 (WANG T, TENG F, ZHANG X. Assessing global and national economic losses from climate change: A study based on CGEM-IAM in china [J]. Climate change economics, 2020: 2041003.)。模型也为国家重点研发计划项目“服务于气候变化影响评估的综合评估模型的发展与改进”(2016-2021)提供了支持。


CGEM-CESM模型(China-in-Global energy model)

CGEM-CESM模型双向耦合了能源经济模型C-GEM(China-in-Global energy model)与地球系统模式CESM(Community Earth System Model),可以探索气候变化的社会经济影响以及人地系统的反馈模式等。CGEM-CESM模型的能源经济模块为可计算一般均衡模型C-GEM,其可以模拟产品和要素在市场上的流动,并在生产和消费环节产生温室气体排放。人类活动相关的温室气体排放经过通量化处理后驱动地球系统模式CESM对关键的气候响应参数(温度、降水、湿度等)进行模拟。CESM模型模拟出的格点化气候响应参数会进一步驱动气候损失评估模块,对气候损失进行模拟和评估。其中,气候损失评估模块包含一系列格点化的气候损失函数,这些气候损失函数可以将气候参数转化为经济量的变化,并经过区域聚合后返回到C-GEM模型中。气候系统向社会经济系统的反馈会使得社会经济系统产生新的均衡状态并继续向CESM模型输出通量化的温室气体排放数据,从而形成双向动态耦合机制。

图 1.  CGEM-CESM模型基本架构

CGEM-CESM模型的模型介绍和模型应用于发表于中英气候变化风险评估报告上 (Teng Fei, Wang Tianpeng, Guo Jiangwen. Carbon neutrality targets and climate risk. China-UK Climate Risk Project Phase III Reports, 2021.)。模型也为国家重点研发计划项目“服务于气候变化影响评估的综合评估模型的发展与改进”(2016-2021)和中英气候合作项目“UK-China Cooperation on Climate Change Risk Assessment”提供了支持。