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本节首先阐述了温室气体的基本概念及其对全球变暖的影响机制。随后，讨论了温室气体的主要排放源，并指出人类活动产生的温室气体排放是导致全球变暖的主要原因。最后，本节对气候变化进行了定义，阐述了人类活动对气候变化的显著影响，以及气候变化对全球经济和社会产生的重大威胁，并对国际社会的相关应对措施进行了具体说明。本节旨在为读者构建一个关于气候风险基础概念的框架，通过详细阐释核心术语及其影响，为后续章节深入探讨气候风险的科学原理、评估方法及应对策略奠定坚实的理论基础。
温室气体（Greenhouse Gas，GHG）指大气中由自然或人为产生的，能够吸收和释放地球表面、大气本身和云所发射的陆地辐射谱段特定波长辐射的气体成分，主要包括水蒸气、二氧化碳和甲烷等气体。随着工业化和现代化的发展，人类活动产生了大量的温室气体，导致大气中温室气体的浓度不断增加。这使得地球表面的温度逐渐升高，产生温室效应，温室气体浓度越高，温室效应越强，进而引发全球变暖、海平面上升、极端天气事件等问题。因此，控制温室气体的排放已成为全球关注的焦点。
不同的温室气体对于全球变暖的影响能力有差别，这一能力通常由全球变暖潜力（Global Warming Potential，GWP）衡量。GWP是度量温室气体在大气中相对于二氧化碳（CO 2 ）在特定时间（通常是100年）内捕获多少热量的指标。每种温室气体都有其特定的GWP值。以二氧化碳作为基准，其GWP被设定为1。其他温室气体如甲烷（CH 4 ）、一氧化二氮（N 2 O）以及氟化气体（HFCs、PFCs、SF 6 等）的GWP值则根据它们吸收红外辐射能力的强度和在大气中的停留时间来确定。例如，甲烷的GWP在100年时间尺度上大约是二氧化碳的25倍。这意味着在同等质量的情况下，甲烷对地球温室效应的贡献是二氧化碳的25倍。GWP是国际政策制定和温室气体排放报告中的一个重要概念，它帮助政策制定者、科学家和环境保护组织量化和比较不同温室气体排放的相对影响，从而使其更有效地制定减少全球温室气体排放的策略。全球主要温室气体及其相应全球变暖潜力（GWP）如表1-1所示。
表1-1 主要温室气体及其相应全球变暖潜力
温室气体的来源多种多样，主要来自以下几个方面：
1）化石燃料燃烧：煤、石油和天然气等化石燃料的燃烧是产生二氧化碳的主要来源，多见于发电、交通运输、工业生产等活动。
2）工业过程：某些工业过程会释放氟利昂、全氟碳化合物、硫化合物等气体，例如，制冷剂、溶剂和生产过程中的化学反应都会产生这些温室气体。
3）农业活动：农业生产也是温室气体的重要来源。放牧和粪便管理会产生甲烷，而化肥的使用和某些农作物的种植则释放氮氧化物一氧化二氮。
4）森林砍伐与土地利用变化：森林砍伐和土地利用变化，尤其是热带雨林的清理和焚烧，会导致大量的二氧化碳释放到大气中。
5）垃圾处理：垃圾填埋和垃圾焚烧释放甲烷和二氧化碳等温室气体。
6）天然过程：天然过程如火山喷发、植物腐烂和海洋生物活动也会释放一些温室气体。
按照联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）的定义，气候变化指的是气候状态的变化，这种变化可以通过气候属性的平均值和/或变异性的变化来识别，并持续很长一段时间，通常是几十年或更长。气候变化可能是由于自然的内部过程或外部因素，如大气成分的变化或土地使用的持续人为干预。气候变化可划分为归因于人类活动的气候变化和归因于自然原因（如太阳周期的调节、火山爆发）的气候变化。在本文中，气候变化指归因于人类活动改变大气成分而导致的气候变化。
历史上，人类对于气候变化的认识经历了一个过程，争论主要集中于气候变化是否存在，以及气候变化在多大程度上可归因于人类活动。对于这些问题的回答将影响人类应对气候变化所采取的行动。从20世纪90年代以来，随着科学研究的深入和证据增多，对于气候变化的原因以及应对气候变化的紧迫性已经逐步达成共识。1997年，部分发达国家签署了《京都议定书》。《京都议定书》具有法律约束性，签署国家须出台措施控制其碳排放。但由于部分国家签署后又退出，且《京都议定书》涵盖的排放只占全球排放的1/5左右，所以人们普遍认为《京都议定书》并未达成目标。2015年，《巴黎协定》正式通过，该协定明确提出了将全球气温升高幅度控制在2℃以内的长期目标，并努力将其限制在1.5℃以内的更理想目标。它将世界各国视为一个命运共同体，鼓励各缔约方根据实际国情和能力为减排行动做出“自主贡献”，但《巴黎协定》不具有类似《京都议定书》的法律约束性。
气候变化被认为是当前人类社会面临的最严峻挑战之一，其对人类社会的影响有两大显著特征。第一，气候变化影响范围广：通过改变整个地球的生态系统，气候变化的影响可以触及全球人类社会的方方面面，包括文化活动、经济活动、自然资源、人类健康等。例如，在人类健康方面，世界卫生组织（WHO）认为，气候变化将影响空气、饮用水和食物的供给，将加剧疟疾、痢疾等疾病的传播，在2030年至2050年将直接导致全球每年有25万人死亡。第二，气候变化超出一定范围后具有不可逆性：普遍的观点是生态系统中存在一个或多个转折点（tipping point），当气候变化导致的生态系统变化超出转折点之后，即使人类社会采取进一步的控制措施，变化也无法逆转。有观点认为，地球的生态系统已经接近于转折点。以上两大特征说明了人类社会采取措施应对气候变化的重要性和紧迫性。
在应对气候变化的过程中，“气候减缓”和“气候适应”是两个核心概念，代表减缓气候变化和适应气候变化两大互补性策略。如图1-1所示，虽然这两种策略有不同的焦点，但它们是互补的，共同为减轻气候变化的负面影响和增强社会、经济和环境系统的韧性提供了全面的框架。
图1-1 应对气候变化方法的分类及其具体措施
资料来源：《中国应对气候变化的政策与行动2021》白皮书编制。
气候减缓（Climate Mitigation）的主要目标是减少温室气体的排放量并增加碳汇，从而减缓或避免气候变差。为实现这一目标，首先，国家和地区需要推进碳达峰和碳中和，设定明确的减排目标与实现路径。其次，优先发展非化石能源，提升能源利用效率，重点发展太阳能、风能等可再生能源，减少对化石能源的依赖。与此同时，推动新能源汽车等绿色低碳产业的发展也是实现减缓气候变差的重要途径之一。此外，通过原料替代、改善生产工艺及设备使用，能够有效控制温室气体排放。为了进一步提升碳汇能力，保护和恢复森林、草原、湿地等生态系统也是关键手段，能够通过增加碳汇减少碳排放。最后，推行碳税、碳交易等减排政策，通过碳定价机制激励企业和社会减少排放。
气候适应（Climate Adaptation）侧重于调整自然或人类系统，以应对气候变化的实际或预期影响，减轻其带来的损害并抓住潜在的机会。首先，提升基础设施的气候韧性是关键，包括加强防洪、抗旱等设施的建设，以减少气候变化对基础设施的破坏。其次，青藏高原等生态脆弱地区需要进行生态修复，以增强这些区域的适应能力。同时，建立灾情数据库并完善自然灾害监测预警系统，有助于提高应对极端天气事件的能力。通过发布综合防灾减灾规划和制定应急处置方案，可以有效管理和应对气候变化带来的灾害风险。最后，农业领域应通过研发利推广防灾减灾增产的新技术，以及培育气候智能型作物，以增强农业系统对气候变化的适应能力，保障粮食安全。
碳达峰与碳中和是应对气候变化相关的两个重要概念。碳排放峰值是指国家或地区等主体的温室气体的最大年排放值，碳达峰（Carbon Peaking）则意味着该主体的碳排放量在某个时间点达到这个峰值。因此，如图1-2所示，碳达峰的核心体现在碳排放量的增速持续减缓直至为负，即碳排放量达到历史最高值后逐步回落的过程。
图1-2 碳达峰示意图
碳中和（Carbon Neutrality）是指在一定时间内，国家或地区等主体通过植树造林、节能减排技术等方式抵消二氧化碳排放量，使得人类活动产生的二氧化碳排放量与吸收量达到平衡状态，从而实现“净零排放”，具体内容如图1-3所示。其核心在于二氧化碳排放量的大幅度降低。目前，节能减排技术主要包括碳捕集、利用与封存技术、生物能源技术、光伏、风能等。
图1-3 碳中和示意图
从概念上来看，碳达峰是实现碳中和的前提条件，达峰早晚与峰值高低将直接影响碳中和实现所需要的时间长短和难易程度。
碳足迹（Carbon Footprint）是指直接或间接导致温室气体排放到大气中的总量，通常以二氧化碳当量（CO 2 e）来衡量。它反映了个人、组织、活动或产品从原材料获取、生产、使用到废弃全过程中产生的直接和间接温室气体排放总和。碳足迹的概念帮助人们量化和理解其活动对气候变化的影响，从而采取措施减少这些排放，努力减缓气候变化的进程。
碳足迹和碳排放这两个概念密切相关，但它们之间存在一些区别。相比碳排放，碳足迹是一个更为广泛和宏观的概念，它量化了个人、组织、事件或产品在其整个生命周期中直接或间接导致的所有温室气体排放总量。这不仅包括直接排放（如使用化石燃料产生的CO 2 排放），也包括间接排放（如生产和运输过程中的排放）。
例如，衡量一件服装的碳足迹涉及评估其生命周期内所有阶段产生的温室气体排放总量。这通常包括原材料的生产，服装的制造、运输、使用，以及最终的废弃和回收处理过程。针对原材料获取阶段，需要评估服装所用原材料（如棉花、聚酯、羊毛等）的生产过程中的碳排放。这包括种植、采集、加工原料所需的能源消耗和相关排放。针对生产阶段，需要收集服装生产过程中的能源消耗数据，包括纺织、染色、缝制等环节。接着，需要考虑原材料到工厂、工厂到仓库以及最终产品到消费者手中的所有运输过程。在使用阶段，需要评估服装在使用过程中的清洗、烘干等维护活动对能源的消耗。在废弃和回收环节，需要评估服装废弃后的处理方式，如填埋、焚烧或回收。将上述所有阶段的碳排放量汇总，得出该件服装的整体碳足迹。