在应对气候变化的全球行动中，越来越多的组织开始采取措施缩小其碳足迹，例如购买可再生能源或减少航空旅行。这两种行动都能减少温室气体排放，但哪一种能带来更大的社会效益？麻省理工学院的研究人员首次对这一问题进行了量化分析，发现即使每种活动减少的二氧化碳排放量相同，它们对整体空气质量的广泛影响也可能截然不同。
研究背景与发现
麻省理工学院的研究团队采用多维度建模方法，量化了每种活动对空气质量的影响，使用了三个组织的数据。结果表明，航空旅行对空气质量的损害大约是同等规模电力购买的三倍。
"从气候角度来看，二氧化碳具有全球性影响，因为它会均匀混合在大气中，无论在哪里排放。但空气质量影响是由具有局部作用的共污染物驱动的，因此这些排放的地点确实很重要，"研究的主要作者、麻省理工学院研究生Yuang(Albert)Chen解释道。
例如，燃烧化石燃料会产生氮氧化物和二氧化硫等共污染物，这些物质与大气中的化学物质反应形成细颗粒物和地面臭氧——烟雾的主要成分。不同的化石燃料导致不同量的共污染物排放，此外，当地因素如天气和现有排放也会影响烟雾和细颗粒物的形成。
研究方法与数据
研究人员采用了一种系统级方法，连接了多个模型。他们将组织的能源消耗和飞行数据输入这个系统级模型，以检查局部和区域空气质量影响。
他们的方法纳入了许多相互关联的元素，如发电厂排放数据、空气质量与死亡率结果之间的统计联系，以及与特定航线相关的航空排放。他们将这些数据输入大气化学传输模型，以计算每种活动的空气质量和气候影响。
"我们必须进行多次敏感性分析，确保整个流程正常工作，"Chen表示。
量化影响
最终，研究人员将空气质量影响货币化，以便与气候影响进行一致比较。基于先前文献，货币化的二氧化碳气候影响约为每吨170美元（以2015年美元表示），代表气候变化造成的财务损失。
使用与货币化二氧化碳影响相同的方法，研究人员计算出与电力购买相关的空气质量损害是每吨二氧化碳额外88美元，而航空旅行的损害是每吨额外265美元。
这突显了每吨排放二氧化碳的空气质量影响强烈取决于排放的地点和方式。
"一个真正的惊喜是航空对远离这些组织的地方的影响有多大。不仅飞行更具破坏性，而且从谁受到该活动空气污染伤害的角度来看，伤害模式与能源系统造成的伤害非常不同，"研究的资深作者、麻省理工学院数据、系统和社会研究所(IDSS)和地球、大气和行星科学系(EAPS)教授NoelleSelin说。
地区差异与全球影响
大多数飞机排放发生在高空，那里的大气化学和运输差异可能放大其空气质量影响。这些排放也被大气风携带到各大洲，影响距离源头数千英里的人们。
由于现有地面排放水平较高，印度和中国等国家受到此类排放的空气质量影响不成比例，这加剧了细颗粒物和烟雾的形成。
研究人员还对短途航班进行了更深入的分析。结果表明，区域航班对当地空气质量的影响比长途国内航班相对更大。
"如果一个组织正在考虑如何受益于其周边社区，那么减少短途航班可能是一种具有实际效益的策略，"Selin说。
电力购买的区域差异
即使在电力购买方面，研究人员也发现地点很重要。
例如，一所大学的一个发电厂造成的细颗粒物排放位于人口密集地区，而公司造成的排放覆盖人口较少的地区。
由于这些人口差异，尽管气候影响相同，但该大学的排放导致的估计过早死亡比公司多16%。
"这些结果表明，如果组织希望在实现净零排放的同时促进可持续性，首先减少哪个单位的二氧化碳确实非常重要，"Chen说。
研究意义与未来方向
这项研究为组织在制定气候战略时提供了重要指导。它表明，仅仅关注二氧化碳减排量是不够的，还应考虑减排行动对空气质量和人类健康的直接影响。
研究人员希望这项工作能强调组织如何优先考虑气候行动，以提供最大的短期健康效益。
"如果我们试图实现净零排放，这条轨迹对我们关心的许多其他事情，如空气质量和健康影响，可能产生非常不同的影响。在这里我们已经表明，对于相同的净零目标，如果你能找出一种智能的结构化减排方式，你甚至可以获得更多的社会效益，"Selin说。
未来，研究人员希望量化火车旅行的空气质量和气候影响，看看用火车旅行替代短途航班是否能带来效益。他们还想探索美国其他能源来源的空气质量影响，例如数据中心。
这项研究由Biogen公司、意大利环境、土地和海洋部以及麻省理工学院可持续科学与战略中心部分资助。
结论
麻省理工学院的研究揭示了组织在追求碳中和目标时一个常被忽视的方面：不同减排行动对空气质量的差异化影响。这一发现对于政策制定者、企业和环保组织都具有重要启示，即在制定气候战略时，应综合考虑减排行动的多种影响，而不仅仅是二氧化碳排放量。通过优先选择那些能带来最大空气质量改善和健康效益的减排行动，组织可以在应对气候变化的同时，更有效地促进公共健康和环境保护。
