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【研究报告】IPCC AR6 关注非CO2排放

   日期:2026-04-17 11:55:39     来源:网络整理    作者:本站编辑    评论:0    
【研究报告】IPCC AR6 关注非CO2排放

IPCC每6至7年发布一次综合性科学评估报告。第六次评估报告(IPCC AR6)经过两轮政府评审,于IPCC第58次全会上通过。报告总结了关于气候变化的事实、影响与风险,以及减缓和适应气候变化的评估结论。IPCC AR6发布的3个报告,分别是第一工作组报告(2021年气候变化:物理科学基础)、第二工作组报告(2022年气候变化:影响、适应和脆弱性)、第三工作组报告(2022年气候变化:减缓气候变化)。综合性科学评估报告汇总3个报告的主要发现,涵盖了气候危机的自然科学基础、影响、适应和脆弱性,以及减缓气候变化的方法。报告还总结了自2018年以来发布的三份特别报告。报告分为两部分:1)“决策者摘要”,分为当前现状、未来气候变化与风险以及近期响应措施三部分内容;2)“长报告”,分为引言和介绍、现状与趋势、长期气候和发展前景以及气候变化之下的近期响应四个部分。报告强调了气候行动的重要性,为推进气候行动和实现可持续发展提供了重要的科学基础。

报告关注非CO2排放,介绍非CO2的排放情况与趋势、减排措施、路径与成本等情况如下。

非二氧化碳的排放情况

2019年,大气中的二氧化碳浓度达到了410 ppm,甲烷达到了1866 ppb,一氧化二氮达到了332 ppb。其他导致变暖的主要因素还包括对流层臭氧(O3)和卤化气体。甲烷和一氧化二氮的浓度已经达到了至少800,000年来前所未有的水平,目前的二氧化碳浓度比至少过去两百万年的任何时候都要高。自1750年以来,二氧化碳(增加了47%)和甲烷(增加了156%)的浓度远远超过了自然变化的多千年的变化幅度,而一氧化二氮的增加(23%)与至少过去800,000年的冰期和间冰期之间的自然变化相似。由人类气溶胶产生的净冷却效应在20世纪末达到了顶峰。

2019年全球人为温室气体净排放量共有590亿吨二氧化碳当量,比2010年高12%,比1990年高54%。这其中,二氧化碳排放量为450亿吨二氧化碳当量,甲烷为111亿吨二氧化碳当量,氧化亚氮为27亿吨二氧化碳当量,氟化气体为14亿吨二氧化碳当量。与1990年相比,来自化石燃料和工业领域的二氧化碳排放增长了150亿吨二氧化碳当量(增幅67%),甲烷排放增长了24亿吨二氧化碳当量(增幅29%),氟化气体排放增长了9.7亿吨二氧化碳当量(增幅250%),氧化亚氮增长了6.5亿吨二氧化碳当量(增幅33%)。

非二氧化碳的排放趋势

(1)人类活动造成的温室气体(GHG)排放量继续增加,具体包括:化石燃料燃烧和工业过程中的CO2(CO2-FFI);土地利用、土地利用变化和林业排放的净CO2(CO2-LULUCF);CH4;N2O;以及氟化气体(HFCs,PFCs,SF6,NF3)。

(2)1850-2019年期内,大气中几种温室气体的浓度增加,包括三种主要的混合温室气体CO2、CH4和N2O,为了表示它们的相对重要性,可以对CO2、CH4和N2O的趋势进行缩放,以匹配从1850年-1900年到2010年-2019年历史排放对温度变化的个体直接影响(以及CH4通过大气化学对对流层臭氧的影响间接影响)。这一估计是通过有效辐射强迫和气候敏感性的评估得出的。

(3)GHG排放分为:二氧化碳-燃料使用和工业(CO2-FFI);净二氧化碳-土地利用、土地利用变化和林业(net CO2-LULUCF);以及其他温室气体排放(包括甲烷、氮氧化物、氟化气体,按照AR6第100次报告的全球增温潜势计算)。

减少非二氧化碳排放的措施

(1)提高能源效率和减少能源需求:通过提高能源效率和减少能源需求,可以减少二氧化碳和其他温室气体的排放。例如,通过提高建筑物的能源效率,可以减少供暖和制冷的能源需求,从而减少二氧化碳的排放。

(2)发展可再生能源:可再生能源,如太阳能和风能,不会产生二氧化碳和其他温室气体的排放。因此,发展可再生能源是减缓气候变化的重要措施之一。

(3)减少森林砍伐和森林退化:森林是地球上最重要的碳汇之一,通过减少森林砍伐和森林退化,可以减少二氧化碳和其他温室气体的排放。

(4)改善土地管理:通过改善土地管理,可以减少二氧化碳和其他温室气体的排放。例如,通过改善农业和畜牧业的管理,可以减少甲烷和氧化亚氮的排放。

(5)推广低碳交通方式:通过推广低碳交通方式,如公共交通和自行车,可以减少二氧化碳和其他温室气体的排放。

减排路径

IPCC AR6 基于未来情景对温室气体、CO2 、CH4的减排路线做了假设模拟,主要是3种模拟情景:

(1)假设立即采取行动降低CH4排放,与2019年相比,将升温限制在1.5°C(>50%)且“无过冲”或“有限过冲”的路径中,2030年全球CH4 排放量减少34%[可能的范围为21%~57%],2040年减少44%[可能的范围为31%~63%],全球净零二氧化碳排放将在21世纪50年代早期实现;

(2)假设立即采取行动降低CH4排放,与2019年相比,将升温限制在2°C(>67%)的路径中,模拟的2030年全球CH4 排放量减少 24% [可能的范围为9%~53%],2040年减少37%[可能的范围为20%~60%],全球净零二氧化碳排放将在21世纪70年代早期左右实现;

到2050年,上述两种路径的CH4减排约能达到45% [可能的范围为25%~70%],这是当前模型模拟在最大现有技术潜力下,可实现的人为 CH4 减排上限,进一步的减排需要通过改变生活方式和/或技术创新来实现。

(3)尽管在限制全球变暖水平在2°C(>67%)或更低的所有路径中非二氧化碳温室气体排放得到了大幅减少,但甲烷、一氧化二氮和氟化物等残余排放约为每年8 [可能的范围为5–11] GtCO2-eq,净零二氧化碳将在净零温室气体之前实现。

减排成本

加强应对气候变化的行动意味着需要更快的转型和更高的前期投资,但也带来了避免气候变化损害和减少适应成本的好处。与全球预计的 GDP 增长相比,气候变化减缓对全球 GDP 的总体影响(不包括气候变化损害和适应成本)很小。随着全球变暖程度的提高,全球净经济损害和适应成本的预计增加。成本效益分析在代表气候变化的所有损害方面,包括非货币损害,或捕捉损害的异质性和灾难性损害风险方面仍然存在局限。即使不考虑这些因素或减缓的附带好处,将全球变暖限制在 2°C 以下的全球效益也超过了减缓的成本。这一发现在对社会偏好、不平等和时间贴现的广泛假设范围内是稳健的。将全球变暖限制在 1.5°C 而不是 2°C 将增加减缓的成本,但也将增加减少影响和相关风险以及减少适应需求的好处。

交通运输和能源系统缓解和适应行动

交通运输行业:

在交通运输领域,减少温室气体排放有两种主要途径:通过需求端选择和采用低排放技术。城市规划的变革、重新规划街道空间用于骑行和步行、数字化措施(如远程办公)以及鼓励消费者改变行为(例如交通定价),这些措施可以减少对交通服务的需求,并支持向更为能源高效的交通模式转变。此外,从整个生命周期来看,由低排放电力供电的电动车在陆地交通领域具有最大的减排潜力。电动车的成本正在下降,采用速度正在加快,但需要继续投资以支持相关基础设施的建设。对于电池生产的环境影响以及对关键矿物的关注,可以通过采取多样化的材料和供应策略、提高能源和材料利用效率以及推广循环利用来解决。同时,电池技术的进步可以推动重型卡车的电气化,并为传统的电动铁路系统提供补充。在短期和中期,可持续生物燃料可以为陆地交通提供额外的减排效益。此外,可持续生物燃料、低排放氢气和衍生品(包括合成燃料)可以支持航运、航空和重型陆路交通的CO2减排,但需要改进生产工艺并降低成本。最后,关键的基础设施系统,如卫生、水资源、健康、交通、通讯和能源,如果设计标准不考虑气候变化条件,将会变得越来越脆弱。

能源系统:

实现快速而深入的温室气体排放削减需要对能源系统进行重大转型。这一转型过程中,适应方案,包括能源可靠性(例如多样化、获取、稳定性)、弹性电力系统以及提高水资源利用效率,可以降低能源系统面临的气候相关风险。净零CO2能源系统的实现需要采取一系列措施,包括大幅减少总体化石燃料使用、最大幅减少未实施减排措施的化石燃料使用,以及在剩余的化石燃料系统中采用碳捕集和储存技术。此外,还需要建设不产生净CO2排放的电力系统,推广电气化,利用替代能源载体,在非电气化应用中提高能源效率,并加强能源系统的整合。

气候变化及相关极端事件将对未来的能源系统产生影响,包括水力发电产量、生物能源产量、火力发电厂效率以及供热和供冷需求。在1.5°C-2°C,水电和热电发电的适应性在大多数地区是有效的,但随着气温升高,其效果逐渐降低。能源发电的多样化(例如,风能、太阳能、小型水电)和需求端管理(例如,储能和能源效率改进)可以提高能源可靠性,并减少对气候变化的脆弱性,特别是在农村人口中。与气候相关的能源市场、根据当前和预测的气候变化更新能源资产的设计标准、智能电网技术、强大的输电系统以及提高响应供给短缺能力,在中长期内具有较高的可行性,并具有减缓气候变化的附加效益。

资源链接:

https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-cycle/

学者相关研究

IPCC AR6 相关甲烷研究进展分析及其对中国的启示

01

文章简介

我国高度重视 CH4减排,在“十二五”和“十三五”的控制温室气体排放工作方案中均提出控制 CH4排放的相关措施,取得了积极成效。2023年11月7日,生态环境部等11部门联合公布《甲烷排放控制行动方案》,明确提出“十四五”和“十五五”期间 CH4 排放控制目标,积极稳妥有序地控制 CH4 排放,有力推动全球环境气候治理进程迈上新台阶。IPCC 第六次评审周期于 2023 年结束,第六次评估报告(AR6)是当前 CH4  研究最全面的评估报告,AR6 的工作组报告和特别报告涵盖了 CH4  的辐射效应及其气候反馈对地球系统能量平衡的影响、大气中的历史含量及其未来变化、与空气质量的协同效应、减排潜力等内容。本文系统梳理了 AR6 中与 CH4 相关的评估结果以及最新科研进展,以期为我国开展CH4 减排研究与相关政策制定提供参考。

02

研究方法

本文系统梳理了 AR6 中与 CH4 相关的评估结果以及最新科研进展,总结了IPCC AR6关于甲烷浓度以及增温效应,大气中的甲烷变率及其原因以及甲烷的减排潜力和AR6 相较于 AR5 的新进展。同时梳理了我国 CH4 行业排放的部分研究成果,涉及能源、农业、废弃物等重点领域,并简要概述了卫星监测 CH4 排放的研究现状,为我国CH4相关管控政策提供数据支撑。

03

研究结论

自IPCC AR5以来,受益于陆地、海洋和大气的观测以及遥感产品不断丰富,对CH4的建模能力显著提高,研究人员能够进一步确定观测到的趋势和变化的原因。但由于CH4的源汇还存在很大不确定性,准确量化CH4源汇并归因仍具有挑战性。需要在以下方面加强研究:

(1)CH4观测和模型的相互验证研究。

(2)CH4 源汇变化机理方面的研究。

(3)碳预算不确定性方面的研究。

(4)快速发展 CH4 的大气反演技术。

资源链接:

https://link.cnki.net/urlid/11.5368.P.20240328.1252.002

资料搜集:许春霞 韩汶泽 戴菲

校对:张奕野

审核:陈俣秀

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