帖子:一种新的方式来评估全球变暖潜力的短暂的污染物

米歇尔·凯恩博士在牛津大学biwei6868科学与政策研究助理马丁学校的计划在气候污染物牛津大学。

的巴黎协定气候变化是一个周期”盘点“国家评估他们的减排目标,是否进展,有望实现温度的长期目标。或者如果他们不足,需要调整。

目前,不明显,这将是如何实现的。在一个新论文发表在npj气候和大气科学,我和我的合作者地址盘点的关键障碍之一——所有温室气体如biwei6868二氧化碳当量”的治疗,使用一个指标称为“全球变暖潜力”(GWP)。这种歪曲的影响短期气候污染物,如甲烷,对未来气候变暖。

我们表明,修改使用GWP,所以它占短期和长期存在的气体之间的差异,可以更好的排放与气候变暖。这意味着真正的发射通路对全球气温的影响很容易评估。对甲烷排放高的国家——由于说,农业——这可以产生巨大的差异是他们的减排进展如何审判。

GWP面具的真实效果短暂的气体

温室气体排放通常在单位的数十亿吨二氧化碳当量(Gt当量二氧化碳)。实际的转换方式的客座率排放当量二氧化碳气体乘以其GWP100(全球变暖潜力超过100年)。的价值GWP100甲烷(CH4)的最后IPCC评估报告是28。这意味着甲烷28倍的“全球变暖潜力”二氧化碳,所以1 gt CH4相当于28 GtCO2e。

这掩盖了事实1 GtCH4有很强的变暖影响时第一次发出,然后迅速减少了几十年。这是因为大气中的化学反应使它被删除,用半衰期大约十年。100年结束的时候,甲烷是不再引起强烈的变暖,因为它几乎全部被摧毁。

相比之下,一个28 gt”相当于“大气中排放的二氧化碳将会有效持续几个世纪甚至更长,继续造成气候变暖的速度几乎相同当它第一次被释放。这表明两种排放是不等同的,有重要的后果如果不当GWP100应用于未来的碳排放场景。

例如,下图显示了一些简化的二氧化碳和甲烷的排放场景,由此产生的温度响应。如果甲烷是保持不变(中间面板),温度将保持不变。这是因为甲烷的短生命周期意味着大气浓度保持不变在恒定的来源,假定常数汇。(注意,这是一个简化演示从甲烷直接变暖。碳循环反馈甲烷排放后的继发效应也会导致少量的额外变暖。)

然而,一个稳定的二氧化碳排放途径导致变暖,同比增加,因为大气中二氧化碳的积累。如果只是乘以GWP100生成甲烷排放当量二氧化碳,这看起来像一个变暖的通路,当它应该导致稳定的温度。

更加明显的影响当排放下降(右面板)。对甲烷排放量下降导致冷却。转换成当量二氧化碳意味着变暖,直到达到零排放。雄心勃勃的减排方案,因此,导致气候变暖的给人的印象,而不是从甲烷冷却,如果使用GWP100表示。

使用采用的新方法

我们的方法是建立在以前的工作这相当于一个“脉冲”排放的二氧化碳和甲烷的排放速度的增加。GWP通常定义为相互比较脉冲的排放。脉冲是当一个指定的质量气体释放到大气中瞬间。未来几年,二氧化碳在大气中,因为它是一种长期存在的气体,所以导致永久增加二氧化碳浓度。甲烷排放速率的改变也会导致更高的甲烷在大气中的浓度,假设水槽保持不变,作为源比较大。我们称之为使用“GWP *”,因为它仍然使用GWP100,而是比较两个脉冲的有效传播的甲烷排放出均匀地在100年的时间。

通过使用GWP *,排放的甲烷表示为当量二氧化碳对温度响应联系更为紧密。这下面的图中可以看到。前面板使用GWP100,面板使用低GWP *。左边的面板显示每年的排放当量二氧化碳(左上角)和当量二氧化碳*(左下)。正确的板,温度所示虚线与实线累计当量二氧化碳/当量二氧化碳排放。

当使用GWP100时,温度对甲烷没有跟踪累计甲烷排放(蓝色)。这项协议是更好的在使用GWP *(面板d,右下角)。由于累积当量二氧化碳排放和温度响应之间的对应关系,温度峰值时当量二氧化碳排放达到零(由箭头标记)。

这不是通常的二氧化碳排放量,二氧化碳排放量持续导致轻微的冷却在最后几十年的世纪。任何当量二氧化碳排放导致冷却实际上不是相当于二氧化碳温度的基础上。

为什么牛喜欢关闭发电站

这异对缓解策略有重要影响。例如,如果碳征税。如果所有的温室气体排放都征税,那么使用GWP100会不公平地惩罚短暂的排放,假设目的是惩罚对气候变暖的贡献。

考虑一个发电厂和一群牛。通过燃烧化石燃料发电厂排放的二氧化碳。这个二氧化碳征税。永久关闭的时候,它不会排放更多的二氧化碳,所以不再征税。然而,二氧化碳已经发出继续影响气候的数百,或可能,数千年。所以即使关闭后,电站还有助于保持全球气温,因为仍在大气中的二氧化碳。

现在的牛。一群牛排放甲烷,所以农夫对那些排放征税。如果群是相同的大小相同的甲烷排放量每年,它将保持相同数量的额外甲烷在大气中。它对气候变暖的贡献而言,这相当于封闭的发电站。

发电站推高了全球气温的时候跑过去,就像农夫的曾祖推高全球气温时建立群牛。但是稳定的群牛和一颗电站是推高全球气温。

然而,在几乎所有提议的征税系统试图包括甲烷排放,农民将获得他们的牧群的甲烷排放征税每年牛还活着,虽然老板电站不会关闭。

让这个公平的一个方法就是每年税收的温室气体,他们留在大气中。征税之后的所有排放工业革命的开始,然而,证明问题。例如,我们如何税詹姆斯·瓦特吗?

另一种方法是使用GWP *计算等效排放,因为这相当于用吨二氧化碳甲烷排放速率的变化。因此,一个稳定的甲烷排放相当于零二氧化碳排放的速度下GWP *,因为它并没有改变气候变暖在未来,,因此,不征税。

的另一面是,任何甲烷排放持续增加将课以重税,作为未来他们会贡献非常明显变暖。相反,任何持续削减将会对未来造成奖励冷却。

对巴黎协议

相互比较温室气体使用GWP *保存排放和气候变暖之间的联系或冷却的大气。因此,GWP *更适合比GWP100评估世界是否有望变暖限制在低于2摄氏度。这是一个有用的方法来评估不同的选项的相对优势对减少温室气体排放,这可能是误传如果GWP100使用,特别是在雄心勃勃的减排方案。

巴黎协定本身要求党”促进环境完整性、透明度、准确性、完整性、可比性和一致性”的在全国范围内确定贡献。GWP100可以歪曲的影响甲烷时用来表示场景设计实现巴黎协议目标,使用它以这样一种方式不符合承诺环境的完整性。