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巴西亚马逊雨林的大豆种植园
大豆种植园在亚马逊雨林,巴西。 图片来源:巴西照片/ Alamy Stock Photo。
全球温室气体排放
2021年11月4日0:01

新数据显示,全球二氧化碳排放量十年来一直持平

齐克Hausfather

11.04.21

齐克Hausfather

04.11.2021 | 12:01
全球排放 新数据显示,全球二氧化碳排放量十年来一直持平

新的估计显示,全球化石燃料和水泥的二氧化碳(CO2)排放量今年反弹了4.9%,此前与新冠疫情相关的下降幅度为5.4%2020年.

这个全球碳项目(GCP)预测2021年的化石排放量将达到364亿吨二氧化碳(GtCO2),仅比2019年大流行前36.7GtCO2的最高水平低0.8%。

研究人员说,随着全球经济从新冠病毒19型反弹回来,他们“预计2021年会出现某种反弹”,但“比预期的要大”。

虽然预计化石排放将恢复到近纪录水平,但该研究还重新评估了土地利用变化的历史排放,揭示了整个整体的全球二氧化碳产量可能在过去十年中有效地平坦。

2021年GCP几乎减半过去两年的土地使用变化净排放量 - 在过去十年中平均平均25%。

这些变化源于对基本土地利用数据集的更新,这些数据集降低了对耕地扩张的估计,特别是在热带地区。在过去十年中,新GCP数据集中的土地利用变化排放量每年减少4%左右,而之前版本每年增加1.8%。

然而,GCP的作者警告说,土地利用变化排放的不确定性仍然很大,“这一趋势有待证实”。

GCP的这项研究是第16届年度“全球碳预算”,尚未经过同行评审。预算还揭示了:

  • 中国和印度在2021年都超过了2019年的排放高峰。2019年至2021年间,中国的排放量增长了5.5%,而印度的排放量增长了4.4%。
  • 中国的煤炭使用是全球排放反弹的一个特别大的驱动力,中国的电力和工业部门是主要贡献者。
  • 煤炭、石油和天然气在流感大流行期间都有所下降,但煤炭和天然气的排放量已经超过了流感大流行前的水平,2019年至2021年间,天然气排放量增加了2%,煤炭排放量增加了1%。
  • 石油排放量仍比2019年水平低6%左右,这一持续减少是2021年排放量没有创下新纪录的主要原因之一。

GCP中对全球二氧化碳排放量的最新更新大幅修正了科学家对过去十年全球排放轨迹的理解。新数据显示,过去十年,全球二氧化碳排放量持平——如果不是略有下降的话。

然而,土地使用排放量的下降抵消了化石二氧化碳排放量的上升,并且不能保证这些趋势在未来会持续下去。

主要变化是由于修订的土地使用排放

《全球气候变化报告》一直报告化石二氧化碳排放和土地利用变化(LUC)排放。化石二氧化碳的排放量占目前全球排放量的90%以上,而且理所当然地受到了大多数关注。然而,GCP的研究人员早就指出,在理解二氧化碳排放方面,最大的不确定性来自于LUC,尽管它在总排放量中的贡献相对较小。

下图显示了来自化石和LUC的全局二氧化碳排放。虚线浅蓝色线显示全球二氧化碳排放的先前GCP估计,而纯度深蓝色显示新的估计。阴影区域代表了新的GCP估计中的土地利用和化石二氧化碳排放的组合不确定性。

2000年至2021年化石和土地利用变化引起的年度全球二氧化碳排放总量
根据全球碳项目的2020年和2021年版本的全球碳预算,从2000年到2021年,每年全球二氧化碳排放总量——来自化石和土地使用变化。阴影部分显示2021年预算的不确定性。来自的数据全球碳项目; 碳纤维简图必威手机官网海图.

此前,GCP数据显示全球二氧化碳排放量在2011年和2019年间平均每年增长1.4 GTCO2 - 在与Covid相关的排放之前。新的修订后的数据集显示,2011年和2019年,全球二氧化碳排放基本上仅限于每年0.1GTCO2.当包括2020年和2021年时,新的GCP数据实际上显示了过去十年的全球排放略微下降,但这应该是由于Covid相关的临时性质,谨慎对待。

新的GCP数据集还将历史(1750-2020年)的累计排放量与2020年以前的版本相比降低了约19 GtCO2,大致相当于当前半年的全球排放量。

这将代表略微(〜4%或一年的当前排放量)增加剩下的“碳预算”从2021年开始(这是11.5年的当前排放量)约460gtCo2,以限制为1.5℃,达到50%的可能性。

历史全球化石排放量与新GCP数据中的先前值相比基本保持不变。在过去十年中,大多数年份的化石二氧化碳排放量都有一些小的向上修正,约为0.3 GtCO2,而2020年的化石二氧化碳排放量则有较大的向上修正,约为0.7 GtCO2。

全球二氧化碳排放量的修正几乎完全是由于土地使用排放量的修正。下图显示了之前2020年全球气候变化预测数据(浅蓝色虚线)和新的2021年数据(深蓝色实线)中的土地使用排放量,以及报告的不确定性。

1959年至2021年土地利用变化引起的年度全球二氧化碳排放量
1959年至2021年的土地利用变化的年度全球二氧化碳排放量为2020年和2021年的全球碳项目全球碳预算。阴影部分显示2021年预算的不确定性。来自的数据全球碳项目; 碳纤维简图必威手机官网海图.

虽然对1959年至2000年之间的LUC排放估计进行了一些适度的变化,但在过去的二十年中,更大的变化是显而易见的。在先前的报告中,LUC排放尤其在2000年至2020年之间增加,增长了大约第三次。

新数据集几乎完全扭转了这一趋势,这表明自2000年以来,LUC排放实际上已经下降了左右。在过去十年中,LUC排放量从最新版本下降了1.8%,每年减少4%GCP数据。

GCP使用三个不同观测的土地使用变化数据集的平均值,称为““,”蓝色“和”奥斯卡“在上一年的GCP报告中,这三种方法在过去十年中表现出明显的分歧,H&N的排放量下降,而BLUE和OSCAR的排放量增加。然而,过去一年对BLUE和OSCAR数据集的修订使它们更符合H&N最近的趋势。

所有三个数据集现在在过去十年中显示出的排放量显着下降 - 尽管差异仍然存在于H&N和其他两个数据集之间的估计值,如下图所示。

根据全球碳项目使用的三种簿记方法,1959年至2021年期间土地利用变化导致的全球二氧化碳年排放量
1959年至2021年在全球碳项目使用的三种簿记方法之间的土地使用变化年度全球二氧化碳排放量 -,蓝色, 和奥斯卡- 2020年和2021年版本。来自的数据全球碳项目; 碳纤维简图必威手机官网海图.

值得注意的是,所有三个不同的数据集现在都同意排放量的下降。GCP文件表明,“过去十年中,土地利用变化导致的净CO2排放量有所减少,而此前的估计与LUC估计值之间没有明确的趋势形成对比”。

这些修订主要是由于该地区基础土地使用数据的变化全球环境历史数据库(海德)。海德现在使用来自卫星的农业区域和陆地覆盖地图的更新估计。这导致较低的耕地扩张估计,特别是在热带地区。更新的数据也消除了森林覆盖中的虚假续变性,导致由于假定的快速衰减(例如通过火灾)而导致的排放量增加,并且再次再生慢。

然而,作者警告说,他们的新估计可能无法完全反映过去几年巴西森林砍伐的增加。它也不包括森林退化- 森林生态系统的恶化,不涉及森林区域减少 - 这可能导致一些额外的LUC排放。

朱丽娅·庞格拉茨教授–美国大学地理系主任慕尼黑大学GCP团队的一名成员向Carbon Brief解释道:必威手机官网

“现在推断强劲的趋势还为时过早。需要进行更多的区域分析,并对土地利用动态进行准确、高分辨率的监测。只有这样,我们才能减少土地利用排放及其趋势及其对减排目标的贡献的不确定性。”

中国和印度迅速崛起化石二氧化碳排放量

全球化石二氧化碳排放量在2020年新冠肺炎大流行高峰期迅速下降希望那个“绿色复苏“随着全球经济的复苏,化石二氧化碳排放量在2021年迅速反弹,这可能有助于降低排放量。全球排放量反弹的领头羊是中国和印度,这两个国家都已经超过了此前2019年的历史高点。

在新闻发布会上,格伦·彼得斯博士–研究部主任国际气候研究中心(西塞罗)——说研究人员“预计2021年会出现某种反弹”,但“比预期的要大”。他补充说:

“你可以说,复苏计划带来的排放量比我们希望的要多——复苏计划有点太脏,低碳支出不足。”

科琳·勒奎雷教授- 皇家社会研究教授的气候变化科学biwei6868东安格利亚大学–注意到2020年排放量的减少不是“结构性减少”。她解释说:

“停放您的汽车一年并改为电动汽车是差异。[排放的下降]并不是[因为所以要解决气候变化和[所以]他们永远不会持久的措施。“

下图显示了全球化石燃料的二氧化碳排放量,分为中国(红色阴影)、印度(黄色)、美国(亮蓝色)、欧盟(深蓝色)和世界其他地区(灰色)的排放量。

年度化石二氧化碳二氧化碳排放由1959  -  202年的主要国家和世界其他世界
1959-2021年主要国家和世界其他地区的年度化石二氧化碳排放量,单位为每年数十亿吨二氧化碳(GtCO2)。请注意,2021年的数字是初步估计数。来自全球碳项目; 碳纤维简图必威手机官网海图.

2001年至2010年,全球化石二氧化碳排放量以每年约3%的速度快速增长,而2011年至2019年,排放量仅以每年约1%的速度增长。新冠肺炎的爆发——以及对全球经济可能长期放缓的早期预测——引发了一些关于全球排放的讨论可能已经达到顶峰在2019年。

然而,2021年全球排放的恢复显着越来越快,排放量更加迅速,而不是去年预测。例如,IEA的2020年世界能源展望必威体育在线注册(WEO)预计全球排放量在2030年之前不会超过2019年的水平;相比之下,最近的2021年世界经济展望全球排放将在2022年或2023年将2019年级别反弹的项目。

虽然全球排放 - 以及大多数国家的排放 - 将在2021年的2019年低于2019年之下,中国和印度在主要发射者中脱颖而出,尽管大流行性,但仍具有明显的排放。下图显示了全球排放的变化以及2019年和2020年(蓝杆),2020和2021(黄色条)之间的主要发光国家和地区,以及2019年和2021年(红色条)之间。

2019年至2020年、2021年至2021年以及2019年至2021年期间全球和主要排放国家或地区的二氧化碳变化百分比
2019年至2020,2021和2021年之间的二氧化碳变化百分比,以及2019年至2021年之间的世界,作为整个世界和主要的发出国家/地区。来自的数据全球碳项目; 碳纤维简图必威手机官网海图.

中国是唯一一个增加2020年排放的唯一一个主要的发射国,反映了Covid-19对其经济的相对适度的影响。2019年至2020年,中国排放量增加了1.4%,2019年至2021年间增长了5.5%,代表了迄今为止全球排放中反弹的最大贡献者。

正如GCP所指出的:“全球化石二氧化碳排放量的增长主要来自中国电力和工业部门煤炭使用量的增长。”

印度的排放量在2020年下降了7%,但在2021年增长了13%,2019年至2021年的总排放量增加了4.4%。尽管2019年至2021年期间,印度的排放量增幅与中国相似,但这掩盖了一个事实,即中国的实际排放量增幅约为中国的5倍。

相比之下,美国的排放量达到大约11%,欧盟11%,2019年至2020年之间的世界其他地区,7%。在2021年,他们仍然低于2019年的2019年级别3.7%,低于2019年以下4.2%在欧盟和世界其他地区的4.2%。

下图显示了2018年至2021年间每年的总排放量,以及排放量变化的责任国。2018年、2019年、2020年的年排放量和2021年的估计值用黑条表示。彩色条显示每套年份之间排放量的变化,按国家分类。负值表示排放量减少,正值表示排放量增加。

每年全球化石燃料二氧化碳排放量(黑条)和各国年份间变化的驱动因素(彩色条)。负值表示排放量减少。请注意,y轴并非从零开始。数据来自全球碳项目;使用高图表

总的来说,预计2021年化石二氧化碳排放量将增加4.9%左右,许多国家/地区将有助于从2020年的低点恢复排放量。全球排放量将几乎完全反弹,仅比2019年的创纪录水平低0.8%左右,并使世界有望在2022年创下化石二氧化碳排放量的新纪录。

尽管化石二氧化碳排放量继续增加,但过去十年全球人均化石排放量持平。全球人均总排放量持平的时间要长得多;至少从1959年开始–;尽管必威手机官网这些数字掩盖了国家之间的巨大差异。下图显示了从1959年到2021年,化石二氧化碳(橙色)和二氧化碳总排放量(蓝色)的全球人均排放量https://cbhighcharts2021.s3.eu-west-2.amazonaws.com/global-carbon-project-2021/per_capita_emissions_2021.html“style=”border:0px#ffffff none;“name=”1NAME”scrolling=“no”marginheight=“0px”id=“iframeMob”marginwidth=“0px”allowfullscreen=”“width=“100%”height=“541px”frameborder=“0”>

1959-2021年全球化石二氧化碳人均排放量和二氧化碳总排放量
1959-2021年化石CO2(橙色)和CO2总排放量(蓝色)的全球人均CO2排放量(单位:吨/人)。请注意,2021年的数字是初步估算值。数据来自全球碳项目; 碳纤维简图必威手机官网海图.

煤炭使用强劲反弹,天然气持续增长

全球化石燃料排放主要来自煤炭、石油和天然气的燃烧。煤炭的排放量比任何其他化石燃料都要多,约占全球化石二氧化碳排放量的41%。石油是第二大贡献者,占化石二氧化碳的32%,而天然气占化石二氧化碳的21%。

这些百分比既反映了全球每种化石燃料的消耗量,也反映了二氧化碳强度的差异。煤炭产生的每单位热量或能量所排放的二氧化碳最多,其次是石油和天然气。必威体育在线注册

去年,所有三种燃料的排放量都有所下降,其中石油排放量下降幅度最大(下降近10%),因为在疫情最严重的时候,运输使用量大大减少。2020年,煤炭使用量也大幅下降,下降了4%,而天然气使用量下降了2%。这三种燃料在2021年都出现了反弹,与2020年的水平相比,煤炭排放量增加了5%以上,天然气和石油排放量都增加了4%。

与2019年的大流行排放相比,2021年的GCP项目将看到2%的气体排放和1%的煤炭排放量。石油排放可能仍处于2019年水平以下近6%,反映了对运输使用的挥之不去的变化。

2018年至2021年期间,每年的排放总量以及导致排放变化的燃料如下图所示。

从化石燃料和燃料多年来变化的年度全球二氧化碳排放量
化石燃料的年度全球二氧化碳排放量(黑色条)和燃料年份间变化的驱动因素(彩色条)。负值表示排放量减少。请注意,y轴并非从零开始。来自全球碳项目; 碳纤维简图必威手机官网海图.

GCP的作者警告说,鉴于全球煤炭使用量目前的快速增长,全球煤炭使用量存在持续增长并在未来几年超过2014年峰值的真实风险。尽管最近在限制新煤电厂融资方面取得了进展,但由于预计未来几年煤炭产能的大部分增长将由印度和中国国内的煤电厂推动,这一情况依然存在。

下图显示了不同燃料随时间的全球二氧化碳排放量。虽然煤炭排放量在21世纪中期迅速增加,但自2013年以来已趋于平稳。相比之下,在流感大流行之前,天然气和石油的排放量稳步增长。

1959-2021年化石燃料的年二氧化碳排放量
1959-2021年化石燃料的年二氧化碳排放量,单位为每年数十亿吨二氧化碳(GtCO2)。请注意,2021年的数字是初步估计数。来自全球碳项目; 碳纤维简图必威手机官网海图.

2021年的排放仍然略低于2019年PANTIMES在大流行后持续下降的大部分前发血峰值。然而,GCP作者警告说:如果道路运输和航空部门恢复流行前的活动和排放水平,煤炭使用稳定,则无法排除2022年的排放进一步增加。

二氧化碳源和汇的变化

每年,GCP都提供了全球碳预算的估计。这是基于通过人类活动释放CO2的估计及其海洋和土地的摄取,其余部分增加到大气浓度的气体。

(这与常用术语不同)碳预算“,指将全球变暖控制在1.5或2摄氏度以下时可释放的二氧化碳量。)

最近的预算包括2021年的估计值,如下图所示。高于零的值代表CO2的来源 - 来自化石燃料,水泥和土地使用 - 而低于零的价值观“碳汇“从大气中删除二氧化碳。二氧化碳排放要么积聚在大气中,或被海洋或土地植被吸收。

1959-2021年全球源和汇年度碳预算
1959-2021年全球源和汇的年度碳预算。请注意,由于仍然存在的不确定性,特别是在汇兑方面,预算并不是每年都完全平衡。2021年的数字是初步估计。来自的数据全球碳项目; 碳纤维简图必威手机官网海图.

2020年,大气中的二氧化碳浓度增加了2.4 ppm (ppm),预计2021年将增加约2ppm,导致该年大气浓度平均为415ppm。在过去十年中,每年约有47%的二氧化碳排放总量留在大气中,其余的被海洋和陆地吸收。

《全球气候行动计划》估计,2020年与大流行相关的减排导致大气中二氧化碳浓度增加,比没有大流行的情况下低约0.18ppm。2021年大气中二氧化碳的低积累是由拉尼娜有助于增强土地碳汇的条件。

更新:本文于2021年11月4日更新,以修正2021年化石二氧化碳排放量反弹(4.9%,而非4.6%)和2020年下降(5.4%,而非5.2%)以及一些具体国家的数字。最初的数字是由碳简报计算的,指的是年排放量,而GCP数字(文章现在引用)是根据平均每日排放量计算的。这两种方法的不同只是因为2020年是闰年,所以有额外的一天。必威手机官网

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