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碳中和相关知识(一)

来源:碳索 时间:2022-07-11 15:39 浏览量:

  应对气候变化,关乎人类前途命运,碳达峰中和是关键举措!

  工业革命以来的人类活动,特别是发达大量消费化石能源所产生的二氧化碳累积排放,导致大气中温室气体浓度显著增加,2020年全球平均温度较工业化前水平高出约1.2℃,2011年至2020年是有记录以来最暖的10年。人类活动已造成气候系统发生了前所未有的变化。1970年以来的50年是过去两千年以来最暖的50年。预计到本世纪中期,气候系统的变暖仍将持续。

  为了应对气候变化,中共中央、国务院陆续发布了“意见”和“方案”,实现双碳目标的重要目的是为了应对气候变化,推进碳中和目标实现的初衷也是为了减少温室效应,以应对气候变化。

  1.什么是气候变化(气候危机)?

  在地球的历史上,气候是在不断的变化着,但这种变化的速度一 般比较缓慢,自然界有充分的时间去适应这种变化。然而,工业革命 以来,由于人为活动,特别是大量燃烧化石燃料,排放了大量的温室 气体,使得大气中温室气体的浓度急剧上升,从而导致了地球温室效 应的增强,由此可能引起全球气候变化。因此,在《联合国气候变化 框架公约》中,将气候变化定义为由于直接或间接人类活动,改变了 全球大气组成所造成的气候的变化,即在可比的时间段内观测到的自 然气候变率之外的气候变化。2019 年联合国气候大会指出,曾经所 称的“气候变化”现在确实是一场“气候危机”。“全球变暖”实际 是“全球变热”。

  2.气候变化的主要原因是什么?

  引起气候变化的原因,既有自然原因,也有人为原因。在人为原 因中,工业革命以来的人类活动,特别是发达工业化过程中的经 济活动,包括大量耗费化石能源、砍伐热带森林、生产和使用化工合 成产品等,排放大量温室气体,是造成全球气候变化的主要原因。联 合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告指出人类活 动极有可能是 20 世纪中期以来全球气候变暖的主要原因,可能性在95%以上,而过去的 130 年全球升温 0.85°C。

  3.气候变化观测事实有哪些?

  政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告指出:1950年以来,气候系统观测到的许多变化是过去几十年甚至千年以来史无 前例的,1880 年到 2012 年,全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势, 升高了 0.85°C;2003 年到 2012 年平均温度比 1850 年到 1900 年平 均温度上升了 0.78°C。科学家认为,1983 年到 2012 年的这 30 年比 之前几十年都要热,每十年的地表温度均高于 1850 年以来的任何时 期,因此,虽然没有更早期的历史详细记录,过去 30 年极有可能是 近 800 年到 1400 年间最热的 30 年。

  目前,大气中二氧化碳、甲烷和一氧化氮等温室气体的浓度已上 升到过去 80 万年来的更高水平。自前工业时代(1850 年到 1900 年)以来,二氧化碳浓度已经增加了 40%,主要来自于化石燃料的排放量, 其次,则来自土地的开发利用。科学家提醒,如果没有积极有效的温 室气体排放政策,到 21 世纪末,全球气温将比前工业时代至少上升1.5°C。报告估算了不同情形下全球地表平均温度的上升幅度,据预 计,应对气候变化较为脆弱的南亚地区将成为气温上升最快的区域,2046 年至 2965 年,更高升温部分将分布在尼泊尔、不丹、印度北部、 巴基斯坦以及中国南部的地区,升温幅度为 2-3°C,而 2081 年到 2100年,这些地区的预计温度会上升 3-5°C。随着气候持续变暖,高温热 浪将变得更加频繁,而且持续时间更长。

  自 1950 年以来,地球海平面的上升速度高于过去两千年。1901年到 2010 年,全球平均海平面上升了 19 厘米,而过去 10 年间,冰 川融化的速度也比上世纪 90 年代加快了数倍。冰川减少、海平面上升,这些看似与普通人没有关系,但它带来的是极端天气的增加。据报告统计,从上世纪 50 年代开始,地球上的极端天气就已开始增多, 包括强降雨、热浪、洪水、干旱等,正不断给人类带来灾害。据预测, 在全球范围内,未来强降雨的强度和密度都将会上涨,而部分地区也 会经历更加严重和频繁的旱灾,4 级到 5 级的热带风暴的频率也会增 加。

  4.气候变化的不利影响有哪些?

  根据《联合国气候变化框架公约》,“气候变化的不利影响”是 指气候变化所造成的自然环境或生物区系的变化,这些变化对自然的 和管理下的生态系统的组成、复原力或生产力、或对社会经济系统的 运作、或对人类的健康和福利产生重大的有害影响。气候变化造成的 不利影响主要表现为:(1)由于气候变暖,使温度带北移;(2)冰川、冻 土减少;(3)海平面升高影响海岸带和海洋生态系统;(4)一些极端天 气气候事件增加;(5)病虫害增加,有利于病虫害的越冬,使农业生产 面临病虫害的威胁,需要更多的农药控制这些农业害虫,农业生产成 本和投资大幅度增加,也造成土地污染和人类疾病增加;(6)气候变暖 将导致地表径流、旱涝灾害频率等发生变化,特别是水资源供需矛盾 将更为突出;(7)人们因气候变化而产生不适应的感觉,也会助长某些 疾病的蔓延,使病情加重,甚至导致死亡。

  5.什么是温室效应?

  温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形 成的保温效应,就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面,而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳、水汽等物质所吸收,从 而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃,使 地球变成了一个大暖房。如果没有大气,地表平均温度就会下降到-23°C,而实际地表平均温度为 15°C,这就是说温室效应使地表温度 提高 38°C。大气中的二氧化碳浓度增加,阻止地球热量的散失,使 地球发生可感觉到的气温升高,这就是有名的“温室效应”。

  6.什么是温室效应气体(GHG)?

  温室效应气体(Greenhouse Gas, GHG),是指大气中那些吸收 和重新放出红外辐射的自然和人为的气态成分,包括对太阳短波辐射 透明(吸收极少)、对长波辐射有强烈吸收作用的二氧化碳(CO2)、 甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、臭氧(O3)、氟利昂或氯氟烃类化 合物(CFCs)、氢代氯氟烃类化合物(HCFCs)、氢氟碳化物(HFCs)、 全氟碳化物(PFCs)、六氟化硫(SF6)等 30 余种气体。

  《京都议定书》中规定控制的六种温室气体为:二氧化碳(CO2)、 甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化 合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)。多哈会议通过的《京都议定书》 修正案规定了第七种温室气体三氟化氮(NF3)。

  我国《全国碳排放权交易管理办法(试行)》将温室气体界定 为:大气中吸收和重新放出红外辐射的自然和人为的气态成分,包 括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、 全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)和三氟化氮(NF3)。

  7.什么是全球变暖潜能值(GWP)?

  全球变暖潜能值(Global Warming Potential,GWP),指单位重 量的温室气体排放在 100 年对大气温室效应的贡献。全球变暖潜能值 表示这些气体在不同时间内在大气中保持综合影响及其吸收外逸热 红外辐射的相对作用。《京都议定书》正是基于 100 年以上的时间跨 度内脉动排放的全球变暖潜能值,GWP 是一种物质产生温室效应的一 个指数。GWP 是在 100 年的时间框架内,各种温室气体的温室效应对 应于相同效应的二氧化碳的质量。

  政府间气候变化专门委员会(IPCC)全球暖化潜势的计算方式是, 将化学物质的全球暖化潜势定义为从开始释放一公斤该物质起,一段 时间内辐射效应的对时间积分,相对于同条件下释放一公斤参考气体(二氧化碳)对应时间积分的比值:

  以二氧化碳被作为参照气体(因为其对全球变暖的影响更大), 取 CO2GWP=1001,其它各种温室气体与二氧化碳的比值作为该气体GWP 值。主要 6 种温室 GWP 值如下:

  --CO2(二氧化碳) GWP=1 --CH4(甲烷) GWP=25 --N2O(氧化亚氮) GWP=298 --HFCS(氢氟碳化物) GWP=124-14800

  --PFCS(全氟化碳) GWP=7390-12200

  --SF6(六氟化硫) GWP=22800

  如甲烷的 GWP 值为 25,意味着 1 吨甲烷在 100 年内对于全球变 暖的影响是 1 吨二氧化碳所带来的影响的 25 倍。

  8.什么是温室气体的源与汇?

  在《联合国气候变化框架公约》中,温室气体的源是指向大气排 放温室气体、气溶胶或温室气体的任何过程或活动,温室气体的汇是 指从大气中清除温室气体、气溶胶或温室气体的任何过程、活动或机制。

  具体说,温室气体的源是指温室气体成分从地球表面进入大气 (如地面燃烧过程向大气中排放 CO2),或者在大气中由其他物质经化 学过程转化为某种气体成分(如大气中的一氧化碳 CO 被氧化成 CO2, 对于 CO2 来说也叫源)。温室气体的汇则是指一种温室气体移出大气到 达地面或逃逸到外部空间(如大气 CO2 被地表植物光合作用吸收),或 者是在大气中经化学过程不可逆转地转化为其他物质成分(如 N2O 在 大气中发生光化学反应而转化 NOx,对 N2O 就构成了汇)。大气温室气 体的源有自然源和人为源之分。人为活动引起的人为源增加,被认为 是目前大气温室气体浓度逐渐上升的主要因素。

  9.什么是森林碳汇?

  森林碳汇(Forest Carbon Sinks)是指森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中,从而减少该气体在大气中的浓度。森林碳汇是目前世界上最为经济的“碳吸收”手段。以造林和再造林为核心的碳汇项目是清洁发展机制的一个重要组成部分。《京都 议定书》承认森林碳汇对减缓气候变暖的贡献,并要求加强森林可持 续经营和植被恢复及保护,允许发达通过向发展中提供资金 和技术,开展造林、再造林碳汇项目,将项目产生的碳汇额度用于抵 消其国内的减排指标。

  我国政府十分重视林业碳汇。强调将努力增加碳,大力开展造林 绿化,深入开展全民义务植树,继续实施天然林保护、退耕还林还草、 京津风沙源治理、防护林体系建设、石漠化综合治理、水土保持等重 点生态工程建设,着力加强森林抚育经营,增加森林碳汇。加大森林 灾害防控,强化森林资源保护,减少毁林排放。加大湿地保护与恢复, 提高湿地储碳功能。继续实施退牧还草,推行草畜平衡,遏制草场退 化,恢复草原植被,加强草原灾害防治和农田保育,提升土壤储碳能力。

  建立健全以温室气体自愿减排交易机制为基础的碳排放权 抵消机制,将具有生态、社会等多种效益的林业温室气体自愿减排项 目优先纳入全国碳排放权交易市场,充分发挥碳市场在生态建设、修 复和保护中的补偿作用。引导碳交易履约企业和对口帮扶单位优先购 买贫困地区林业碳汇项目产生的减排量。鼓励通过碳中和、碳普惠等 形式支持林业碳汇发展。

  通过调整产业结构、推进碳市场建设、增加森林碳汇等一系列措施,我国单位国内生产总值二氧化碳排放(以下简称碳强度)持续下降,基本扭转二氧化碳排放快速增长局面。截至 2019 年底,碳强度比 2015 年和 2005 年分别下降约 18.2%和 48.1%,已超过对外承诺的 到 2020 年下降 40%-45%的目标,基本扭转了碳排放快速增长的局面; 非化石能源占一次能源消费比重达到 15.3%,比 2005 年提升 7.9 个 百分点,也已超过对外承诺的 2020 年提高到 15%左右的目标;2018年森林面积和森林蓄积量,分别比 2005 年增加 4509 万公顷和 51.04亿立方米,成为同期全球森林资源增长最多的。

  10.什么是碳中和?

  碳中和也叫碳补偿(Carbon Offset),是现代人为减缓全球变暖 所作的努力之一。企业或个人计算自己日常生产(生活)直接或间接 制造的二氧化碳排放量,并计算抵消这些二氧化碳所需的经济成本, 然后付款给专门企业或机构,由他们通过植树或其他环保项目抵消大 气中相应的二氧化碳量。

  2020 年 9 月 22 日,主席习近平在第七十五届联合国大会一 般性辩论上发表的重要讲话中提到:应对气候变化《巴黎协定》代表 了全球绿色低碳转型的大方向,是保护地球家园需要采取的更低限度 行动,各国必须迈出决定性步伐。中国将提高自主贡献力度,采 取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值, 努力争取 2060 年前实现碳中和。各国要树立创新、协调、绿色、开 放、共享的新发展理念,抓住新一轮科技革命和产业变革的历史性机 遇,推动疫情后世界经济“绿色复苏”,汇聚起可持续发展的强大合 力。