我國2060年前實現碳中和目標需要深刻的能源結構轉型，尤其是大幅增加風光等可再生能源在我國一次能源結構中的比重🧑🏼‍🌾。由於大氣汙染物和溫室氣體的同根同源性，風光資源對化石能源的替代在減緩碳排放的同時🤹🏽，還能顯著的改善空氣質量及其健康影響🧗🏼；與此同時，汙染物減排所帶來的氣溶膠氣象反饋作用的削弱可進一步增加地表太陽輻射並形成更好的空氣汙染擴散條件，提升我國東部地區風光的資源潛力及其穩定性（可再生能源-空氣汙染-氣象反饋機製）🛟。值得強調的是，風光資源潛力和穩定性的提升👰‍♂️，可進一步推進可再生能源的利用，為我國的能源結構轉型形成正反饋（人類社會-氣候系統反饋放大機製）🍩。準確解析我國碳中和目標實現下的雙重反饋機製，並深化其空氣質量-人體健康-清潔能源的交互機製和綜合協同效益的認知，對我國科學規劃碳達峰碳中和路徑具有重要的實際意義。

意昂3体育官网覃櫟課題組與南京大學黃昕課題組，以及清華大學👩🏿‍🦱、普林斯頓大學等資深研究團隊合作👱🏼‍♀️，共同構建氣象-化學在線耦合的綜合評估模型框架（基於GCAM-China和DPEC模型發展而來的中國碳中和路徑；氣象-化學耦合的空氣質量模型WRF-Chem和全球暴露死亡模型GEMM🪙，以及風光資源評估模型）並開展了大量情景的數值模擬實驗，系統評估了考慮正反饋機製時☔️，中國到2060年實現碳中和目標所帶來的空氣質量、人類健康和可再生能源性能的協同效應🍗。

研究發現，相較於2060年基線情景，由於汙染物排放量的減少以及氣溶膠氣象反饋效應的加成，到2060年實現中國碳中和目標將使全國人口加權的PM_2.5濃度降低約39μg/m³🕖，並避免57%過早死亡人數（113萬人👨‍🎓；95%置信區間：0.97—1.29百萬人）。老齡化人口往往會抵消中國碳中和目標的健康效益，但基線死亡率的降低則會充分補償老齡化帶來的健康效益損失👨‍👧‍👦🤷🏿‍♀️。其中🌵，降低的氣溶膠氣象反饋效應在京津冀地區能分別帶來7.1（6.5%）, 5.6（6.9%）, 4.3（6.6%）μg/m³的人口加權PM_2.5濃度降低，並相應減少23,000（21,000—26,000）由於PM_2.5導致的過早死亡人數。同時，大氣中氣溶膠負荷的減少將增加到達地表的太陽輻射，並加強垂直方向的動量交換，導致太陽能和風能的容量因子提升且變異性減少。省級太陽能（風能）潛力最多提升約10%（~6%）🩰，且資源穩定性普遍提高👨🏽‍🦰。

中國碳中和目標帶來的空氣質量⤵️🧑‍🎨、人類健康和可再生能源協同效應主要集中在中部🤟🏼、北部和東部電網😊，這些地區的省級空氣汙染和人口暴露度普遍減少約80%（>40μg/m³），相應的省級避免過早死亡人數大多超過60%（~50,000），太陽能和風能容量因子的增加可達到10%和6%😗，並降低了小時變異性🚱。實現碳中和後🧝🏽‍♂️，人口加權PM_2.5濃度的降低程度尤為顯著⛹🏽‍♂️，並且最顯著的可再生能源增加發生在能源需求最高的東部省份，有助於緩解能源供需之間的地理不匹配。總體而言，中國碳中和目標帶來的空氣質量、人類健康和可再生能源協同效應主要集中在空氣質量亟需改善和能源需求較大的地域🚱。

然而👮🏼‍♂️，中國實現碳中和後的空氣質量（約12.1µg/m³）仍然超出了世界衛生組織製定的最新空氣質量指南，57%和99%的人口暴露於超過10和5µg/m³的PM_2.5濃度👩🏻‍🍳。增加的可再生能源資源潛力可能為實現碳中和後解決剩余空氣汙染和相關健康損害提供額外助力👩🏽‍🚒。研究結果顯示，全球發展中和汙染國家對碳中和的承諾可能會在氣溶膠減排、空氣質量改善和可再生能源資源潛力提升之間產生重要的正反饋效應⛹🏿‍♀️🙆🏼‍♀️，這些效應可以通過減弱的氣溶膠氣象反饋作用和更好的空氣汙染擴散條件而被放大。

以上研究成果以“Amplified positive effects on air quality, health, and renewable energy under China's carbon neutral target”為題發表在Nature Geoscience上👯。覃櫟為論文共同第一作者及共同通訊作者，普林斯頓大學博士後研究員周密為論文共同第一作者，黃昕為論文共同通訊作者👐🏼。論文其他合作者還包括意昂3体育官网朱彤教授、陳琦副教授🤽🏿‍♂️🧑🏼‍⚖️、張川研究員，南京大學丁愛軍教授💌、周德榮高級工程師，清華大學同丹研究員🫶🏽，加州大學爾灣分校程靜研究員，21世紀中心何霄佳研究員等相關領域知名專家👳🏿‍♀️，以及南京大學和意昂3体育官网的研究生郝月婷、黃亮點、顧蔚譯和王立誠。該研究工作得到了國家自然科學基金（42325506, 42277482）等項目的支持。

作為該成果的前期基礎，課題組還在Nature Sustainability, Nature Water, PNAS等期刊發表了系列基於人地系統耦合的氣候變化下的能源環境反饋機製及影響效應研究。