市场机制之所以无法自发纠正过度的碳排放行为，是因为外部性的存在。外部性是指经济活动的收益由个体享有，而产生的危害则由社会来承担。例如，钢铁厂、化工厂的生产活动为自身带来盈利，但造成的空气污染、土壤污染、水污染由整个社会来承担；金融机构过度扩张带来的收益由单个企业享受，但政府不得不干预金融危机意味着金融机构过度扩张的成本由社会承担。与之类似的是，碳排放的收益也归个人所有，但由此造成的全球气候变暖问题却是全社会共同面对的风险。这种外部性导致企业没有动力自我约束排放行为，有必要通过公共政策进行干预。

不过，与金融危机、空气污染这类外部性不同，碳排放的外部性具有超时空属性。从空间维度看，一国碳排放不仅影响本国，也会影响全世界，因为全球气候变暖的影响是全局性的。从时间维度看，化工厂当期排放的污染物，其危害一般当期就能体现出来，停止排放通常空气质量也会随之改善，但二氧化碳在大气中的存续具有很长的时间跨度，当期排放对气候的影响、对经济的冲击可能在几十年、几百年后才能充分显现。

这样一种超时空的外部性，意味着即便通过公共政策来干预过度的碳排放，难度依然很大。从空间上的全局性特点看，中美等大国只有合作协同，才能有效应对全球气候变暖问题，然而目前的形势下国际协调存在困难。从时间上的超长跨度看，人类作为一个集体，如何平衡好当代和后代的利益取舍存在巨大争议。碳的社会成本估算分歧，突出地体现了超时空外部性给政策干预带来的困难。

传统的气候经济分析非常重视估算碳的社会成本，即将碳排放对社会造成的未来各期伤害折现到当下来确定碳价。因气候经济学贡献而荣获2018年诺贝尔经济学奖的耶鲁大学教授Nordhaus，估算碳的社会成本是37美元/吨。曾担任世界银行首席经济学家的伦敦政治经济学院教授Stern，2006年受英国财政部的委托，作过一篇应对气候的评估报告，已经成为气候经济学研究的经典之作。按照他倾向的贴现率，碳的价格大约是266美元/吨。不只是两位教授对碳价格的估算差别很大，美国奥巴马政府时代的估算是42美元/吨，特朗普政府时代的估算是7美元/吨。因此，特朗普上台后退出《巴黎协定》并不让人意外，因为他认为碳排放对美国社会的伤害有限。

利率选择的差异也是碳的社会成本估算存在巨大差距的重要原因。在折现过程中，利率选择越高则估算的现值越低，利率越低则估算出来的碳价格就越高。利率的选择反映的是当代人在多大程度上关心后代人的利益；与此同时，发达国家利率低，发展中国家利率高，这是利率高低差别的一个最显著特征。原因在于，富有人群、生活水平较高的人群有耐心等待未来，他们借钱给其他人要求的回报并不很高；但很多发展中国家仍面临温饱问题，对于出借资金的耐心比较低，因此利率较高。利率高意味着碳的价格应该低，利率低意味着碳的价格应该高，这就造成了发达国家和发展中国家碳价是否应该一致的争议，也造成了国际气候治理协同困难。

总之，过去几十年应对气候问题面临的难题，不只是因为碳排放存在外部性，更重要的是因为它的外部性是超时空的，这导致虽然人类几十年前就发现了全球气候变暖问题，但直到现在治理效果仍不显著。