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气候变化是指在自然气候变异之外由人类活动直接或间接地改变地球大气成分所导致的气候改变。人类活动排放二氧化碳（CO 2 ）等温室气体引起全球增温，一方面可能改变气候格局，使极端气候事件的发生频次增加和灾变强度增大；另一方面可能导致冰川融化及海平面上升，对自然生态系统与社会经济造成严重的不利影响。如果没有强有力的行动尽快降低温室气体排放水平并积极适应气候变化，发生灾难性后果的风险将非常高，不仅会深刻影响人类生产生活方式，还将威胁子孙后代的生存安全。因此，应对气候变化是21世纪人类面临的最为紧迫和严峻的挑战，需要深刻认识气候变化的潜在影响规模以及确定应对之策。气候变化影响认知与应对实践的经济学理论解析和方法体系，有着自身的鲜明特征，已经形成一门新兴的经济学分支领域。在经济学理论层面，气候变化经济学需要回答所研究的核心经济学问题；在实践层面，需要对应对气候变化、降低气候风险的政策工具进行经济评估。
随着气候变化问题的出现，研究气候变化经济学问题就成为许多经济学家们的重要使命，代表性学者包括诺贝尔经济学奖得主罗伯特·索洛（Robert Solow）、肯尼斯·阿罗（Kenneth J.Arrow）、约瑟夫·斯蒂格利茨（Joseph Stiglitz）、威廉·诺德豪斯（William D.Nordhaus）等，以及世界银行（World Bank）前首席经济学家尼古拉斯·斯特恩（Nicholas Stern）、英国剑桥大学经济系教授帕萨·达斯古帕塔（Partha Dasgupta）、哈佛大学环境经济学家马丁·魏茨曼（Martin Weitzman）等。这些学者运用以效率为核心的西方经济学理论基础去分析实现气候保护目标的成本与收益，并提出各自认为具有经济效率的最优气候政策。与经济效率相关的气候变化经济学分析的核心问题主要包括：气候变化的影响和风险、温室气体排放“负外部性”及其内部化、温室气体排放与发展权益以及控制温室气体排放的政策工具选择等。
然而，以效率为核心的西方经济学理论并不能完全解决气候变化问题，主要原因是忽略了公平性原则，表现为两个方面：一是温室气体排放与经济发展水平和生活品质在当前的能源生产和消费格局下呈线性关联，因而排放具有发展权益的内涵；发展权是人权的基本要素，不能够被剥夺，要公平享有。二是当今世界正在遭受的气候变化负面影响可归因于已经完成工业化进程的发达国家向大气中排放的份额占绝大多数的温室气体，但发展中国家面对气候灾变影响更为脆弱。这种气候变化归因与影响的不平等性要求那些在过去排放了绝大多数温室气体的发达国家承担更大的减排责任，并帮助发展中国家采取适应气候变化的行动。尝试从公平、可持续性原则出发开展气候变化经济学分析的主要机构或经济学者包括：英国全球公共资源研究所（Global Commons Institute），巴西政府1997年提交的“巴西案文”（Brazil Proposal），瑞典斯德哥尔摩环境研究所（Stockholm Environment Institute），德国全球变化咨询委员会（German Advisory Committee on Global Change），诺奖得主阿玛蒂亚·森（Amartya Sen）、乔治·阿克洛夫（George A.Akerlof），潘家华领衔的中国社会科学院气候变化经济学研究团队，清华大学的何建坤研究团队，中国科学院的丁仲礼研究团队，国务院发展研究中心气候变化问题研究课题组等。与公平性相关的气候变化经济学研究的主要核心问题包括：碳排放历史责任的界定、碳排放额度的公平公正分配以及一个有效益、有效率和平等的应对气候变化的全球方案。
气候变化经济学作为一门新兴的学科，是在效率与公平原则下研究气候变化规模、影响和实现气候保护目标的经济学理论体系、方法体系和政策体系，采用的研究方法主要包括成本收益分析或边际分析以及不确定性条件下的伦理选择。
然而，气候变化经济学必须要考虑，应对气候变化如何促使社会经济发生结构性调整与优化，特别是从高碳经济向低碳经济的转型。当高碳含量的化石能源与资本、劳动力、技术进步一同构成经济发展的关键投入要素，在实现低碳经济转型过程中如何提高碳要素生产力的原理、方法和政策研究必须采用超越边际分析的方法论。在此背景下，作为一门新兴分支学科的气候变化经济学，其进一步发展和完善还需重点研究气候变化背景下维系和提升气候生产力的理论及相应的方法、制度、机制和政策体系，要解决的核心经济学问题是应对气候变化的社会经济发展范式转型。从转型经济学视角探讨气候变化经济学的范式创新能够适应未来气候变化在自然科学、经济学和社会伦理学方面认知深化，构建具有坚实学理支撑的气候变化经济学学科体系、学术体系、教材体系及话语体系。