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地球上国内生产总值的经济能量极限

物理与社会 2020-05-12 v1 综合经济学 经济学

摘要

一旦实现碳排放中和及其他可持续性目标,一种普遍假设是经济以当前速率增长可维持至 21 世纪以后。然而,即便我们实现这些目标,本文表明地球全球经济的整体规模正面临纯粹由能量与热力学因素导致的上限。为此,我们将全球变暖拆解为两部分:温室气体效应与经济活动相关能耗的热耗散。对于温室气体排放所致温升,我们取 2°C 与 5°C 作为下界与上界。对于能耗热耗散的增温效应,我们使用全球变暖的简化模型以及全球国内生产总值(GDP)与一次能源生产历史相关性的外推。综合两种效应,我们将可接受的全球变暖温度上限设为高于工业化前水平 7°C。我们基于碳中性能源大规模部署的可行性构建了四种情景。结果表明,对于 2% 的年度 GDP 增长,即便在聚变能等新能源大规模部署的有利情景下,上限也至多将在数百年内达到。我们得出结论:除非 GDP 能与能耗大幅脱钩,否则热力学将对地球经济规模施加硬性上限。进一步经济增长必然需要将经济活动拓展至太空。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.05244,
  title  = {Energy Limits to the Gross Domestic Product on Earth},
  author = {Andreas M. Hein and Jean-Baptiste Rudelle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.05244},
  year   = {2020}
}