温室气体排放现象汇总十篇

时间:2024-01-12 14:42:22

温室气体排放现象

温室气体排放现象篇(1)

德班气候会议期间,一些媒体报道了根据英国梅普尔克罗夫特公司(Maplecroft,世界上著名的风险评估公司之一)公布的温室气体排放量数据。以此为据对全球近几年排放二氧化碳最多的国家进行了排名,其中5个国家的二氧化碳排放量占全球二氧化碳排放量的一半还多。

根据这份排名,全球二氧化碳年排放量最高的10个国家如下:

第1名:中国。中国每年向大气中排放的二氧化碳超过60亿吨,位居世界各国之首。但是,从人均排放量来看,中国的排放量并非最多。

第2名:美国。美国每年排放的温室气体达到59亿吨。此外美国人均二氧化碳排放量达到每年19.58吨,仅次于澳大利亚,位居全球第2。

第3名:俄罗斯。俄罗斯自1999年至2005年大规模扩大工业化生产,因此其每年二氧化碳排放量激增至17亿吨,排名第3。不过,饿罗斯总统梅德韦杰夫目前承诺,到2020年俄罗斯温室气体排放量将在1990年基础上减少20%~25%。

第4名:印度。印度每年二氧化碳排放量为12,9亿吨,其人均排放量仅有1.2吨。鉴于印度的发展水平,任何降低碳排放量的举措都会导致贫困加剧。

第5名:日本。因经济危机导致工业能源需求量下降,日本2009年二氧化碳排放量降至12.47亿吨,仍排名全球第5。这一数据与2008年相比下降了3%。

第6名:德国。德国年二氧化碳排放量为8.6亿吨,住居全球第6。德国长期以来注重风力和太阳能等新能源发展,早在1990年就制定了绿色能源扶持计划。但因为工业化水平高,温室气体排放量仍排在世界前列。

第7名:加拿大。加拿大每年温室气体排放量为6.1亿吨。加拿大政府承诺到2020年在2006年基础上实现温宣气体减排20%,相当于在1990年基础上减排2%。不过,加拿大已经宣布退出《京都议定书》,他们的减排能否实现,存在疑问。

第8名:英国。英国温室气体年排放量为5.86亿吨。英国政府于2008年颁布实施《气候变化法案》,成为世界上第一个为温室气体减排目标立法的国家,并成立了相应的能源和气候变化部。

第9名:韩国。韩国温室气体年排放量为5.14亿吨,全球排名第9。韩国承诺在2020年前将温室气体年排放量在2005年的基础上减少4%,相当于在1990年基础上减少30%。

第10名:伊朗。伊朗温室气体年排放量为4.71亿吨。

谁经受不起全球变暖的打击?

对于上述排名,联合国气象局、世界气象组织以及大部分国家都认同,但也有一些国家并不完全认同。例如,中国并不承认这一排序。

参加德班气候会议的中国代表团副团长、首席谈判代表苏伟认为,尽管目前中国的年排放量超过了美国,但是不能笼统地说中国就是最大的排放国,而应该把中国的排放总量放在多种因素里来考虑,包括人均、历史累计的排放、中国特殊的发展阶段等。如果按照人均历史累计排放。中国排位还是很靠后的。

中国既要发展经济、消除贫困、改善民生。又要积极减缓气候变化、适应气候变化。因此.中国要把气候变化作为转变经济发展方式、调整经济结构的一个重大机遇,希望走一条新型的工业化道路,最终实现可持续发展。

温室气体排放现象篇(2)

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)01-54-02

气候变化是当今全球面临的重大挑战,人类社会生产生活引起的温室气体排放是全球气候变暖的主要原因,大气中CO2、CH4和N2O是最重要的温室气体,对温室效应的贡献率占了近80%。随着全球对气候变化的关注度越来越高,农业源温室气体排放成为全球温室气体研究的又一个热点。本文以巢湖典型圩区稻田为研究对象,通过分期监测稻田温室气体甲烷排放,研究不同施肥处理方式下稻田温室气体甲烷的排放规律,综合不同施肥处理方式对水稻产量的影响,寻求减少农田温室气体排放量的方法与措施,以助于为温室气体减排、改善人类生存环境、维护生态均衡以及减少气候变化预测的不确定性提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况 实验时间为2014年5~10月,实验地位于安徽巢湖市西宋村。巢湖圩区所在的长江中下游地区,是受季风影响的典型亚热带地区。本研究在巢湖湖滨设置试验田,以大田条件下的稻田为研究对象,按“淹水―中期烤田―淹水”种植普遍采用水分管理模式。

1.2 实验设计 实验处理施肥情况,分为有机无机混合处理(优化施肥)、施用有机肥(常规施肥)、空白(对照)项不同实验处理方式。本项目以采用固定箱-气相色谱法来采集、测定稻田中的温室气体,以得到控制主要温室气体的排放通过对CH4、N2O和CO23种典型温室气体排放的长期连续观测,分析稻田温室气体排放的时间变化规律;并结合环境参数的分析测试和记录,探讨各个影响因子特别是灌溉及降雨引起的干湿交替以及施肥管理等对温室气体排放的影响,以期完善稻田温室气体排放研究。

1.3 研究方法 温室气体排放(吸收)通量测定采用的方法是“静态箱-气相色谱法”,工作原理是用特制采样箱罩在一定面积的土壤及其植物上方,并隔绝箱内外气体的自由交换,测定箱内空气中被测温室气体随时间的变化,并据此计算得到该气体的交换通量。计算公式如下:

F=ρ×H×C/t×273/(273+T)×106

式中:F为温室气体排放通量,单位为mg・m-2・h-1,ρ为标准状态下温室气体的密度,单位为kg・m-3,H为密闭箱高度,单位为m,C/t为单位时间密闭箱内温室气体浓度的变化量,一般气体浓度以体积比计,所以此项单位为h-1,T为密闭箱内温度,单位为℃。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理方式对水稻生长季甲烷排放通量的影响 试验结果如图1,在不同施肥措施的处理下,稻田的甲烷排放量规律性基本一致,其季节生长排放规律呈现“三峰型”,第一个峰值出现在7月12日前后第一次施肥过后;第二峰值出现是在烤田前后;第三个峰值在水稻移栽后2个月左右施入穗肥后。

由此可知,巢湖地区单季稻田的甲烷排放主要集中在第一次施肥过后、烤田前后、施入穗肥后。在孕穗期的时候由于追肥的原因,土壤中甲烷菌的基质比较多,并且在这段时间降水较多,水稻田内甲烷氧化菌的活性不足,故甲烷的排放量在这一时期仍让处于较高的状态。

2.2 不同施肥处理方式对单季稻田甲烷排放总量的影响 如图2所示,单季水稻田甲烷排放总量次序为:常规施肥>优化施肥>空白。在不影响水稻产量的情况下,优化施肥处理的甲烷排放总量相比于常规施肥处理减少了27.1%。由此可见,优化施肥对于减少水稻田甲烷的排放是一种很好的减排措施,对减少大气中的甲烷排放具有重要意义。

2.3 不同施肥处理方式对水稻产量的影响 由图3可以看出,常规施肥和优化施肥的水稻产量远远高于空白处理的水稻产量,且优化施肥相比于常规施肥其产量基本一致,在保证水稻产量不减的情况下优化施肥可对水稻田甲烷减排27.1%。

3 结论与讨论

(1)巢湖地区的单季稻田的甲烷排放主要集中水稻生长的分蘖和孕穗扬花期,在水稻分蘖期是甲烷排放速率达到最高峰。在孕穗期的时候由于追肥的原因,土壤中甲烷菌的基质比较多,并且在这段时间降水较多,水稻田内甲烷氧化菌的活性不足,故甲烷的排放量在这一时期仍让处于较高的状态。因此对甲烷减排研究有重要作用。

(2)单季水稻田甲烷排放总量次序为:常规施肥>优化施肥>空白。由此可见优化施肥对于减少水稻田甲烷的排放是一种很好的减排措施,对减少大气中的甲烷排放具有重要意义。

(3)优化施肥相比于常规施肥其产量基本一致,在保证水稻产量的情况下优化施肥可对水稻田甲烷减排27.1%,对甲烷减排有积极作用。

参考文献

[1]黄耀.地气系统碳氮交换:从实验到模型[M].北京:气象出版社,2003.

温室气体排放现象篇(3)

联合国的气候变化政府座谈小组(IPCC)提出的最新研究报告指出,在过去的100年中,全球平均地表气温升高了0.74℃;过去50年的全球平均气温在过去的500年和1300年以来可能是最高的,20世纪的北半球可能是过去1000年中最热的世纪。

持续“发烧”的地球

在气候不断变暖的过程中,欧洲阿尔卑斯山的冰川面积比19世纪中叶缩小了1/3;非洲乞力马扎罗山的山顶冰冠自上个世纪初期至今已经缩小了80%;北极冰层在过去的50年中已变薄40%;“世界第三极”青藏高原的冰川消减速度近年来呈加速趋势,预计到2050年冰川面积将比现有面积减少28%。

根据专家的分析,地球接收到的太阳光一半多被地球南北两极的冰盖和高原冰雪以及云层反射掉,大约只有47%照射到地球表面。而冰盖面积缩小,被反射掉的太阳光减少,地球的温度就会进一步增高,从而使冰雪融化得更多,冰雪面积进一步缩小。在这种“恶性循环”的作用下,全球气候持续变暖已经不可逆转。据IPCC预测,从现在开始到2100年,全球平均气温的“最可能升高幅度”是1.8℃~4℃。

残酷的现实以及振聋发聩的预言让人们为一个日益“发热”的地球绷紧了神经。IPCC在其报告中称,国际社会对气候变暖的关注度已经超过了美伊对抗等国际事务。在前不久世界知名的《自然》杂志评选出的十大年度科学大事中,全球气候变暖榜上有名。无独有偶,英国气象学家警告说,全球变暖给人类带来的危害并不亚于核武器等大规模杀伤性武器。

人类是“元凶”

虽然导致地球变暖的因素中也有自然活动,如火山爆发,但以大规模工业化为主要标志的人类经济活动,才是气候变暖的最大推动力。IPCC的最新评估报告旗帜鲜明地指出,过去50年中,全球气温异常和快速升高与人类进入温室气体排放密集期正好相吻合。

人类活动引起的全球气候变化主要表现在两个方面:一是直接向大气排放温室气体,例如工业生产过程直接向大气排放二氧化碳和甲烷等;二是人类活动改变了气候,如森林砍伐直接削弱了大气消化CO2的能力,农业活动改变了土地利用状况而增加了大气中的甲烷。而在上述两个因素中,温室气体的排放导致气候变化最为猛烈。

二氧化碳是引起全球气候变暖的罪魁祸首。研究表明,从地球上无数烟囱、汽车排气管排出的二氧化碳约有50%留在大气里,而二氧化碳所产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63%。世界气象组织的研究报告指出,自1750年以来,地球大气中二氧化碳含量增长了35.4%,且目前已经远远超出了工业革命前的浓度范围,达到了65万年以来的最高峰。仅2006年全球二氧化碳的排放量就增加了33%,达到了地球有史以来的最高水平。

而一个约定俗成的研究结论是:大气中二氧化碳含量每增加25%,近地面气温将会升高0.5?C。

除了二氧化碳之外,甲烷、一氧化二氮等致热气体也在近百年人类工业化过程中与日俱增。目前发达国家仍是温室气体的主要排放者。发达国家人口虽然仅占全球的20%,但排放的二氧化碳等温室气体却占到全球的66%,其中美国名列第一,在全球二氧化碳排放量中占到四分之一。

世界经济的噩梦

动植物灭绝、各种瘟疫流行、飓风与热浪等恶劣气候频频出现……,尽管气象学家们制造的预言有点危言耸听,但由于无节制排放温室气体所导致全球变暖,人类所遭受的的“惩罚”其实早已开始。

而且气候变暖,全球经济也将为此支付巨大的代价。

联合国环境规划署发表的一项报告认为,如果在未来50年中,各国不能采取有效措施减少温室气体的排放,每年就将有高达3000亿美元的经济损失。无独有偶,IPCC也认为,如果在2030年前不能将温室气体的浓度控制在450ppm至550ppm二氧化碳当量之间,全球的GDP可能每年损失0.2%到3%。而英国政府《斯特恩报告(Stern Report)》则指出,气候变暖将导致全球GDP每年降低5%到10%。

冰川的加速融化必然导致海平面上升。根据IPCC的调查,全球平均海平面在上个世纪上升了10到20厘米,而海平面上升50厘米会直接导致海岸线后退50米。目前,世界大约1亿居民居住在海平面1米以内的区域。海平面仅仅上升10厘米就可能使马尔代夫、塞舌尔等许多南太平洋海岛从地面上消失,上海、威尼斯、香港、里约热内卢、东京、曼谷、纽约等海滨大城市以及孟加拉、荷兰、埃及等国也难逃厄运。人类数百年苦心经营的工业化成果将付之东流。

干旱、火灾、热浪、风暴等极端天气是气候变暖的直接结果。据统计,20世纪90年代,全球发生的重大气象灾害比1950年代多了5倍,因此造成的年均经济损失从1960年代的40亿美元飚升至1990年代的290亿美元。IPCC报告也预测,全球变暖将使地球上近10亿人受到缺水的影响。而且由于气候恶化和生态失衡将产生大量的“气候难民”。 据英国“眼泪基金会”的报告称,目前已经有2500万气候难民,预测未来50年,将会产生2亿气候难民,全球经济发展过程的补偿成本将随之无节制地放大。

农业是气候变暖中最为脆弱的行业。由于全球气候变暖带来的旱灾,世界银行在撒哈拉沙漠以南非洲地区开展的农业扶贫项目中有四分之一面临危机。不仅如此,联合国粮农组织研究报告指出,如果气温升高2摄氏度,农业可能减产30%;如果不对气候变暖采取任何措施,到21世纪后半期,全球主要农作物如小麦、水稻和玉米的产量最多可下降36%,进而严重影响全球的粮食安全。

经济落后国家将成为全球气候变暖的“重灾区”。 特别是非洲地区,撒哈拉沙漠面积扩大已经成为该地正面临全球气候变暖威胁的主要“标志”。尽管非洲是废气排放量最少的大陆,但由于经济落后,贫困严重,应对自然灾害的能力也更脆弱。

克服变暖知易行难

面对“全球变暖”,世界各地都泛起了一股象征式的运动:悉尼全城熄灯一小时警示全球变暖问题,并把这一小时命名为“地球时间”。法国首都巴黎等多个城市也拉闸关灯数分钟,埃菲尔铁塔的2万盏灯全部熄灭……事实上,这些立足于选举政治或宗教信条的行动不足以抵抗全球变暖。抗拒全球变暖需要全球协同行动和各国制定长效政策。

从目前来看,抗拒全球变暖有两条思路,分属于两大相互不妥协的阵营。持第一种思路的国家相信人类活动是全球变暖的主因,并主张通过大幅减少温室气体排放或限制温室气体排放来遏制全球变暖。这一派由《京都议定书》批准国,尤其是欧洲国家代表。持另一种思路的国家则不相信人类活动是全球变暖的主因,他们主张通过本国科技创新来减少能耗和发展替代能源,并主张用高科技来应对地球自身不可避免的全球变暖问题。持这一种思路的国家以美国为代表。

在G8峰会之前,美国总统布什抛出了一项名为“气候变化动议”的计划,呼吁全球主要经济体与美国一道,在他任期结束前就减少二氧化碳排放的全球目标达成一致。但布什的“气候变化动议”仍然没有就减排规模做出承诺,更没有提及具体的时间表。不仅如此,布什仍主张不通过政府的强制措施而是市场的自主安排达到减排。

6年前,布什政府以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担减排和限制温室气体的义务”为由,宣布退出《京都议定书》。如今布什旧话重提,其精心策划的“气候变化动议”无非是原有心迹的再版。

当然,“气候变化动议”要最终取代2012到期的《京都议定书》恐怕没那么容易。布什的倡议必然会遭到欧洲国家的怀疑和反对。

让发展中国家承担与发达国家同步或同等份额的减排和限排义务,是不公平的,但是,任何国家都没有权利永久逃避此类义务。因为对于任何国家而言,如果只顾自身利益,最终也逃不过全球变暖的惩罚。正如联合国政府间气候变化专门委员会的报告所强调的,无论哪个国家或地区,面对全球气候变暖,谁都不会成为真正的赢家。

中国无法置身事外

与中国经济高速增长招徕全球关注的目光一样,中国温室气体的排放规模和程度以及可能造成的危害也成为国际舆论的关注点。总部设在巴黎的国际能源署估计,中国2007年将有可能取代美国,成为全球最大的年度温室气体排放国。

《纽约时报》甚至在最显眼的位置作出评论,虽然中国正在快速发展核能、风能等清洁能源,但煤炭的消耗量仍然很大,煤炭虽然便宜但污染更大。所以美国担心如果中国不设置二氧化碳的排放限额,将抵消其他国家减少温室气体排放的努力。

按照《京都议定书》,中国作为发展中国国家并不承担减排义务,而且还可以依托“清洁能源机制”享受到发达国家提供的减排技术与资金的支持,但中国政府愿意承担更多的社会责任。

由中国气象局、中国科学院等六部门联合的《气候变化国家评估报告》指出,20世纪中国气候变化趋势与全球变暖的总趋势一致。近100年来的平均气温已经上升了0.5至0.8℃。今后气候变化的速度将进一步加快,到2020年,中国的平均温度有可能上升1.7度,到2050年可能上升2.2度。

IPCC的报告也指出,由于中国的人均自然资源拥有量已十分紧张,全球变暖给中国带来的影响比对发达国家要大得多。事实也确实如此,据统计,我国每年受各类灾害影响的人口达4亿人次,造成的经济损失平均高达2000多亿元。

温室气体排放现象篇(4)

最早提出“范式”(Paradigm)这一概念是美国科学史家、科学哲学家托马斯·库恩,他在《科学革命的结构》一书中系统阐述了以范式概念为核心的科学发展的动态结构的理论。库恩对“范式”的理解有3种:一是科学共同体“普遍承认的科学成就”;[7]二是“一定时期内开展研究活动的基础”;[8]三是指“在科学实际活动中,某些被公认的范例———包括定律、理论以及仪器设备在内的范例———为某种科学研究传统的出现提供了模型”。[9]库恩(2003)认为,规则、属性这些东西都是事后的,范式具有在先性。一套实际的科学习惯和科学传统对于有效的科学工作是十分必要和极其重要的,它不仅是一个科学共同体团结一致、协同探索的纽带,而且是其进一步研究和开拓的基础;不仅能赋予任何一门新学科以自己的特色,而且决定着它的未来和发展,而它的形成须要仰赖于“范式”。因此,按照库恩的理解,“范式”是进行科学研究的前提,从学科建立的角度看,范式是“开展研究活动的基础”。[10]在经济学领域,“库恩的范式理论得到经济学者的高度重视,范式理论被用来解释、评价重要经济理论的形成,以及它们在经济学史上的地位”。[11]作为一门研究人类经济行为和现象的社会科学,经济学形成了自身的研究范式。钱颖一提出,现代经济学“由3个主要部分组成:视角(Perspective)、参照系(Reference)或基准点(Benchmark)和分析工具(Analyticaltools)”。[12]“视角”是经济学中研究问题的出发点,通常基于三项基本假设:经济人的偏好、生产技术和制度约束,可供使用的资源禀赋;“参照系”的建立对任何学科的建立和发展都极为重要,是经济学家研究经济问题的标尺,包括一系列公认的理论和公式等,如一般均衡理论中的阿罗-德布罗定理(Arrow-DebreuTheorem),产权理论中的科斯定理(CoaseTheorem),公司金融理论中的默迪格利安尼-米勒定理(Modigliani-MillerTheorem)等,都被经济学家用作分析经济问题时的基准点;经济学还提供了一系列强有力的“分析工具”,即各种图象模型和数学模型,其作用在于用较为简明的图象和数学结构帮助深入分析纷繁错综的经济行为和现象,如供需曲线图象模型、萨缪尔森的重叠代模型、所有权-控制权模型、非对称信息模型等。由此可见,“视角”———基本假定、“参照系”———理论术语体系以及“分析工具”,这三部分是构成现代经济学范式研究的基本要素。如今,经济学家们正是运用这些概念所代表的分析框架来认识和揭示各种经济行为和现象。

2.低碳经济学理论体系构建

根据经济学范式的要求,笔者认为,低碳经济学是基于全球温室气体排放空间有限这一基本假定,针对温室气体排放空间配置过程中的经济现象和经济规律进行研究的经济学下面的一门学科分支。需要强调的是,这里的“配置”(Allo-cation)不是“配额”(Quota),前者是研究在不同的时间、空间条件下,在不同的利益主体之间如何配置的整个过程及其影响因素,是一个动态的、持续发展的综合性事件,后者强调的结果,是一个静态的概念。这里所指的温室气体除了通常所了解的CO2、CH4、N20等气体,随着自然科学的深入,还包括已经发现并证明的CO2、CH4、N20、HFCS、PF-CS、SF6等30余种气体,主要来源于经济社会中的5个方面:能源行业、工业工程和产品用途、农业、林地和其他土地利用、废弃物、其他领域和途径等,低碳经济学的研究也主要围绕这5个方面展开。(1)低碳经济学的基本假定低碳经济学承认经济学范式中的“理性人”和“资源稀缺”假设,在学科本质上归属于经济学。同时,低碳经济是在全球温室气体容量有限,温室效应对人类产生巨大威胁的情况下提出的。因此,“理性人”、“全球温室气体容量有限”共同构成了低碳经济学作为经济学范式下一门学科分支的假定前提。低碳经济强调经济发展不能以温室气体排放量上升为代价,追求经济发展与碳排放相对脱钩,解决这一问题主要靠经济手段,即运用“看不见的手”和“看得见的手”解决全球经济发展与温室气体高排放之间的矛盾。所以,经济系统是低碳经济研究的出发点和落脚点,其终极目标是建立一个持续和高效的经济系统,以满足人类的生存发展需要。(2)低碳经济学的研究对象低碳经济学是一门研究温室效应与人类社会发展之间的经济关系和经济规律的学科,即一切与温室效应有关的人类经济活动都是低碳经济的研究对象,低碳经济学的目的在于找到并运用其中的规律。在现实中,通过对大量低碳经济现象的观察,可以将其从4个维度抽象概括,即低碳经济成分、形态、模式以及秩序。低碳经济成分,凡是与低碳有关的各种经济活动,我们都可以称之为低碳经济成分,它是低碳经济中的最小元素,也是构成低碳经济的基本单元。我们日常生活中所见到的各种低碳经济行为,如减少化石能源使用、增加可再生资源利用率、植树造林等具体行为都是低碳经济的一种成分。低碳经济形态,是指低碳经济各种成分的总和,是各种低碳经济现象的总和。潘家华、庄贵阳[14]、付加锋[15]等学者的研究,就是从低碳经济现象的总和出发,将低碳经济视为一种经济形态,并分析其具有的特征。低碳经济发展模式,指低碳经济的发展过程及其最终形成的结果,它是在一定地区、一定历史条件下形成的独具特色的低碳经济发展路子,包括在这一过程中所形成的所有制形式、产业结构和经济发展思路、分配方式等。低碳经济秩序,代表着国际社会一种新的规则的形成,温室气体问题导致气候成本与收益在不同群体和个体之间的重新分配。秩序是低碳经济内在运营的要求,这一秩序的形成不仅将重塑全球产业结构的形态和布局,而且将决定各国在未来国际分工中的地位。(3)低碳经济学的核心问题低碳经济学的核心问题是配置问题,即通过对温室气体(目前主要是二氧化碳)排放空间的配置,实现经济高增长和低排放的目标。基于温室气体排放空间的配置,国际社会形成了以下共识:低碳经济发展与经济持续增长、消费水平提高高度兼容,人类社会的一切活动都必须在自然系统最大可排放温室气体这个客观尺度的刚性约束下展开。削减温室气体排放量,遏制全球气候暖化是世界各国共同承担的责任。通过对温室气体排放空间的合理配置,降低经济发展对生态系统碳循环的影响,维持生物圈的碳平衡,实现以碳生产力为核心的碳中性经济,即经济发展人为排放的温室气体与通过人为措施吸收的温室气体实现动态均衡。低碳经济要求人类改变传统的经济发展方式,发展基于化石能源高效清洁利用、开发可再生能源基础之上的低碳经济社会。(4)低碳经济学的理论基础和分析工具低碳经济学的理论基础和分析工具主要来自于经济学以及环境经济学、生态经济学、能源经济学等相关学科。目前,已经提出的低碳经济学的理论基础包括市场失灵理论、产权理论和政府管制理论,[16]经济周期理论、[17]生态足迹理论、“脱钩”理论、环境库兹涅茨曲线(EKC)、“城市矿山”理论[18]等;研究方法上包括情景分析法、灰色关联度方法、简均分解法(SampleAverageDivision,SAD)、自适应权重分解法(AdaptiveWeightingDivsion—AWD)、Topio脱钩指标、对数平均权重分解法(LogarithmicMeanWeightDivisionIndexMethod,LMDI)、Kaya恒等式、数据包络分析(DEA)技术、投入产出结构分解方法、IPAT方程理论等;模型分析工具则形成了以能源所开发的IPAC系统为核心的能源经济模型(IPAC-SGM),排放模型(IPAC-emission),能源技术模型(IPAC-AIM),中国科学院引入的经济分析和预测模型REMIPolicyInsight,以及CGE模型、MARKAL-MACRO模型,STIRPAT模型等等。随着低碳经济研究的深入,低碳经济学的理论和分析工具将进一步发展并完善。

3.低碳经济学与其他相关学科的区别与联系

作为经济学范式下的一个新兴理论分支,低碳经济学与环境经济学、生态经济学、能源经济学之间既有联系也有区别。这4门学科都是自工业文明以来人类在对经济行为与自然关系不断反思过程的背景下形成的,通过设定理性人选择、资源稀缺两大假设,研究人和环境之间的各种关系,从而实现经济社会的可持续发展。从不同之处来看,环境经济学是研究经济发展同环境的相互关系和变化规律的科学;生态经济学是研究经济活动与自然生态的关系及其发展规律的科学;能源经济学是研究能源开发利用的经济规律以及能源与国民经济发展关系的科学;低碳经济则是近10年出现的概念,针对全球气候变化问题,低碳经济学是研究温室效应与人类社会发展之间的经济关系和经济规律的交叉学科。同时,低碳经济学在形成和发展过程中吸收了大量其他3门学科的理论和研究方法,如环境经济学中的外部性理论、产权交易理论、公共选择理论,生态经济学的生态价值、生态均衡理论等,能源经济学中的能源替代与转换、能源利用技术等。低碳经济学与其他3门学科在基本假定、研究对象、研究方向上有本质不同,具体区别见表1。

二、中国低碳经济研究的目标和重点任务

为应对全球气候变化和国际金融危机,“低碳经济”成为越来越多国家实现可持续发展的必选之路。西方发达国家已经在全球低碳经济发展中取得了技术领先并掌握了一定主导权。中国的特殊国情决定了发达国家的低碳发展道路并不适合中国:能源结构上,中国一次能源消费中煤炭占60%以上,这一局面在相当长的时期内不会根本转变,在降低单位能源碳排放强度上中国面临比其他国家更大的困难;社会经济发展水平上,中国是处于工业化初期的发展中国家,工业呈现加速发展,能源消费和碳排放必然还会持续增长;温室气体排放总量上,中国居世界前列,受不平等国际贸易规则以及“锁定效应”影响,中国总量减排的压力依然很大。因此,如何走出一条有中国特色的低碳经济发展道路是中国低碳经济研究要解决的首要问题。

1.中国低碳经济研究目标

国际层面,为中国经济争取更多的发展空间。如何让中国争取到更多机会参与国际气候制度体系的建立,如何为中国实现工业化和现代化争取应有的发展权和必要的排放空间,是国内低碳经济研究需要深入思考的问题。对减排问题,探讨是否参加减排或者什么时候以何种方式参加减排,研究减排的真实成本和社会经济风险,提出明确符合国家利益的减排指标和目标。国内层面,提供低碳经济发展战略和路径选择。从全国层面统筹考虑低碳经济的发展战略问题,通过各种情景分析评价中国对低碳经济发展的适应性,明确低碳经济发展战略定位和优先领域,为国家经济发展战略制定和应对各种低碳经济问题提供决策依据;立足于国内低碳经济发展中各主体方的利益诉求,解释低碳经济发展推进过程中利益激励和约束的可能性,提出低碳经济发展中的利益分配均衡对策,诱发低碳经济发展的内在动力,从利益机制的有效运作上确保低碳经济的健康发展。行业和区域层面,提供低碳发展技术路线和发展模式选择。全面分析和评价各种低碳经济政策、发展方案对我国各行业和区域的经济影响,提供行业或区域的低碳发展能力建设与决策支持系统,探索不同背景的低碳发展模式及选择。

温室气体排放现象篇(5)

气候异常仍在继续

美国国家海洋暨大气总署科学家集结52个国家384名科学家的努力,编撰了一份报告。报告认为,2012年是有纪录以来最热的10年之一,海平面高度创新高,北极海冰消融数量破纪录,全球许多地区的极端气候更象征着一种“新常态”。

“气候状态”(State of the Climate)是提供给决策者当作参考的报告,当中未把气候变迁的现象归咎于任何一个因素,但提到温室气体持续增加的情况。报告指出,人类燃烧化石燃料更使得温室气体浓度增加到了空前水平。

与之相对的,由来自144个国家、超过6.2万名地球和空间学家组成的美国地球物理联合会近期在一份声明中则明确地指出:人类活动是过去50年来全球气候变化的最主要影响因素。人类活动导致的温室气体排放量增加是过去140年全球绝大多数地区地表温度平均升高大约0.8摄氏度的最重要原因。森林砍伐、城市化和颗粒污染将导致依赖化石燃料的趋势继续下去,对全球温度造成复杂的地域性、季节性和长期影响。“人类应该减少温室气体排放以遏制这种趋势,同时积极做好准备,迎接不可避免的气候变化。”

不同的声音

美国气象预报专家沃茨致力于调查原始温度数据采集点的质量问题。截至2009年底,他们已经实地调查了534个气象站。按照美国官方的国家海洋大气管理局(NOAA)的气象站标准,他们发现已经调查的气象站中,有56%是严重不合格的(误差高于5摄氏度);87%的气象站是不合格的(误差高于1摄氏度)。而这些不合格的气象站的测量数据多数是偏向暖化一边的。

2007年由英国电视导演马丁・德肯(MartinDurkin)执导的纪录片上映。该片所持的观点认为:1940年至1975年人类排放的二氧化碳不断上升,但气温却连续30多年下降,可见二氧化碳和气温上升没有关系。中世纪温暖期的气温比2007年高,但那时的二氧化碳排放量比现在低得多。人类每年排放的二氧化碳约65亿吨,但自然产生的二氧化碳达1300亿吨,可见人类的活动对气温的影响是很小的。“全球变暖的科学观点是在资金和政治因素的影响下提出的,本身也许并不纯粹。”

气候门事件

2009年11月,一名电脑黑客窃取英国东英吉利大学(University of E ast Anglia)的电子邮件服务器,窃取英国气候学家之间交流的上千封电子邮件内容,也由此窥探到过去十几年里气象专家们之间私下的思想交流。黑客把电子邮件公之于众,并声称“从邮件中可以看出,这些气象专家研究并不严肃,他们甚至篡改对自己研究不利的数据,以证明人类活动对气候变化起到巨大影响。换句话说,人类活动影响气候这一说法,也许是欺骗和谎言!”这一说法让反对“人类影响气候”说法的人感到非常兴奋。事件也在整个世界引起讨论和争议,并被媒体称为“气候门”(climategate)。事实上,这一事件发生的时间距离联合国哥本哈根气候峰会议(12月7日)还有一周时间,当时有人甚至猜测,“气候门”是否会对峰会产生实质性的影响。

此后,英国独立调查人员前后用了六个月时间彻底调查外泄的电邮后证实,科学家是清白的,这些电邮并没有任何证据可以显示他们扭曲数据。这一结论来自于当局展开的第三轮、也是范围最广泛的调查,事件最终也得以落幕。

尽管如此,全球上支持“温室气体与全球变暖无关或关系甚少”这一观点的仍不在少数。地球物理联合会委员会成员、科罗拉多州立大学大气学教授罗杰一皮尔克认为:“地球的天然气候系统即使在没有人类的情况下,依然呈现出的非线性,压力和反应并不一定成比例。因此,气候变化往往是短暂的并且带有突然性,而不是缓慢和逐渐变化。”气候变化是人类活动和自然因素共同作用下的结果。“每一个因素都会改变大气和洋流的特征,即使全球年平均辐射效应仍充满不确定性。”最新的结论

当然,相对于“气候异常与人类活动无关或关系并不大”这样的观点,更多科学家和学者更倾向于温室气体确实是全球气候异常的元凶之一。有学者研究发现,2012年全球温度可能是19世纪下半叶有纪录以来第8或第9高。根据研究,科学家观测到的北极海冰数量再次消融至记录新低,北半球的积雪覆盖率也创下空前低点。美国陆军工程兵团专家黎克特孟(Jackie RichterMenge)表示:“北极表面温度上升的速度约是地球其他地方的2倍。”

报告显示,2012年春季,北极13个观测站中,有7个观测站侦测到,大气中二氧化碳浓度首次超过400ppm。”全球二氧化碳平均浓度达到392.6ppm,较2011年增加2.1ppm。北极冰层消融连带造成海平面上升。2012年全球海平面高度上升至纪录最高点,较1993年至2010年的平均高度高出3.5公分。阿拉斯加北部永冻土层的温度攀升至纪录最高点,格陵兰97%的冰床都有消融迹象。

去年10月联合国气候大会前夕,在IPCC第五次气候变化评估有关气候变化的自然科学基础报告中结合了32个国家600多位作者的材料,引用了9200多篇科学论文和超过200万G的数据,得出这样的结论:人类使用化石燃料和开发利用土地是温室气体浓度上升的主要原因,其可能性高达95%。

应对全球气候异常中国持积极态度

联合国政府间气候变化专门委员会第五次评估报告第一工作组的这一份报告,将直接对IPCC2014年公布的第二组、第三组报告产生影响。中国人民大学环境学院能源与气候经济学项目执行负责人王克博士是第三组报告的研究人员之一。“事关国家利益,各国对JPCC报告的重视也就不足为奇。”王克直言,目前形成的报告也是各国利益博弈之后的“最小公约数”,“有大量妥协和平衡的考虑,事实上的气候变化问题比报告中呈现的更为严重。”

王克根据报告中的模型推算,按照2050年前升温2℃的气候控制目标,全球在未来37年中,累计的二氧化碳排放额度还有3000多亿吨左右。但现实却是,仅2010年一年,全球二氧化碳排放量就达到了91亿吨。“按照这个速度,排放空间根本不够。所有国家均面临巨大的减排挑战,而中国未来的排放空间将会受到严重约束。”

“中国在2009年哥本哈根会议上的承诺是自愿行动,没有法律约束力,2015年就不一样了。”目前全球70%的排放增量来自中国,中国将不可逃脱要承担更多责任,甚至有被发达国家和发展中国家共同孤立的风险。中国的排放何时达到峰值是国际社会关注的焦点,目前研究结果普遍要求中国在2025年前甚至在2020年前达到排放峰值。这将是对中国经济的巨大考验。

在华沙气候大会代表团高级别论坛上,中国代表团团长、国家发改委副主解振华表示,应对气候变化与中国的大气污染治理同根同源,相辅相承。“应对气候变化是中国自身的发展需要,请各国放心,中国绝对不会偷懒,将努力把自己的事做好。”

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温室气体排放现象篇(6)

关键词: 温室气体排放量;清单指南;估算方法;因素分解法

Key words: greenhouse gas emission amount;guidelines for inventories;estimation methodology;decomposition methodology

中图分类号:X322 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)19-0223-02

0引言

自1990年开始至今,联合国气候变化政府间专家委员会(IPCC)连续了四次全球气候评估报告,逐渐明确了“人类活动是引起大气中温室气体排放增加,并进而引起全球气候变暖的主要原因”这一基本认识。1992年,联合国环境与发展大会通过了《联合国气候变化框架公约》(简称《公约》)。这是世界上第一个旨在“将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的某一水平上”以应对气候变(暖)化的国际公约,具体而言就是“个别地或共同地使温室气体的人为排放回复到1990年的水平”。而要实现这一目标,首要的任务就是对各国温室气体排放情况――包括历史的和现实的排放量进行估算,并在此基础上识别影响温室气体排放的主要因素。

1基于《国家温室气体排放清单指南》的温室气体排放量估算

1.1 《国家温室气体排放清单指南》的出现及发展温室气体(greenhouse gas, GHG)是指大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然的和人为的气态成分。它以二氧化碳(CO2)为主,同时包括甲烷 (CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物 (HFCS)、全氟化碳 (PFCS)、六氟化硫(SF6)。

早在二十世纪八十年代晚期,各种国家温室气体清单就开始大量出现,但由于参照标准和应用范围不同,这些清单存在很大的不确定性。为促进有关气候变化和应对气候变化的信息交流,加快对历史及未来温室气体排放量的估算和预测,1996年,IPCC编写并了第一版《国家温室气体排放清单指南》(简称《指南》),首次界定了温室气体、排放源与汇的类别,从而为各国温室气体排放量估算确立了基本一致的范围。随后几年,IPCC又相继编写了《1996年IPCC国家温室气体清单指南修订本》、《国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理》、《土地利用、土地利用变化和林业优良作法指南》等。这些规定最终汇集成《2006年IPCC国家温室气体清单指南》。

《2006年国家温室气体排放清单》包括一般指导及报告、能源、工业过程和产品使用、农业林业和其他土地利用、废弃物共6卷。总的看来,IPCC《指南》提供了编制清单通用的基本方法、表式和可供参考的基本参数,具有较高的参考价值和指导意义,目前各国正尝试用这些标准来制定适用于本国的温室气体人为源排放和汇清除估算清单,以便向《公约》组织汇报。但由于IPCC《指南》对实际数据的可获得性考虑不足,使得该《指南》用于各个国家或地区时仍然面临较大的不确定性。其中,所提供的排放系数与各国实际排放系数的差异是影响温室气体排放量估算质量的重要原因。目前,只有美国芝加哥、韩国Chuncheon(春川市)等地区对石油、煤油、柴油、型煤、天然气和火力发电行业的CO2排放系数进行了实测。2006年,我国根据ACM0002方法指南确定了中国区域电网的基准线排放因子,从而促进了CDM项目的开发。

1.2 温室气体排放量估算方法对温室气体排放量估算的广泛关注基本上是从1992年《公约》建立前后开始的。有关全球变暖和温室效应的热烈讨论以及对保持气候稳定和可持续发展必要性的认识促使一些组织机构开始设计温室气体排放量和大气污染物排放量的估算方法和手段,以便评价组织对环境造成的影响。Paul等人开发出一个根据可获得燃料清单信息来估算组织机构排放量的软件系统。由于人为活动(如能源利用)造成的排放源容易准确计算,但土地使用及其他自然现象引起的排放量却很难获得,因此有关温室气体排放量的估算研究更多集中在化石能源利用领域。David等对1988年国内化石燃料消耗排放的温室气体占全国温室气体的比例进行估算发现,能源数据的统计来源不同以及对温室气体成分界定的不同导致计算结果出现较大误差。

从基于能源利用的温室气体(碳)排放估算方法来看,目前主要有实测法、物料衡算法和排放系数法。这三种方法是估算的基本工具,在使用过程中各有所长,互为补充。排放系数法的应用由于有IPCC《指南》可供参考,相对而言是最多的。这种方法往往与碳排放分解技术相结合,用于对各地区、行业某一时期内基于能源利用的CO2排放量进行估算和分解,剖析影响CO2排放较大的因素,从而为相关政策的制定提供指导。另外,也有部分研究机构采用AIM/排放模型估算和预测温室气体排放量。

从基于非能源的CO2排放估算方法来看,目前单独研究的不多。M.L. Neelis开发出一种基于非能源消耗的CO2排放估算表格模型(NEAT),可以用于帮助政府根据IPCC《指南》进行碳储量计算。同期,意大利的S. La Motta将NEAT模型及IPCC方法应用到了本国基于非能源消耗的CO2排放量估算中。

2有关碳排放量影响因素的分解方法

有关温室气体排放(主要是碳排放)量的分解研究始于二十世纪末。1991年,Torvanger使用迪氏指数分解法对9个经合组织国家制造业在1973-1987年间基于能源消费的CO2排放量进行因素分解,首次提出了能源强度的概念及其对CO2排放的重要影响。随后,B. W. Ang对行业层面的能源消费和能源需求进行分解分析,构建了因素分解分析的方法论,并提出一种不留残差的分解方法――对数平均迪氏指数分解法(Log Mean Divisia Index method,LMDI),从而为后来基于能源使用的碳排放影响因素研究及其在地区、部门及行业等范畴的应用奠定了模型基础。

目前关于CO2排放分解的研究相对较多,从这些研究来看,发达国家的研究较多,发展中国家的研究相对较少。大多数研究呈现的观点基本相似,即:从某一时段看,某一地区或部门基于能源利用的碳(或CO2)排放量的变化与其经济发展速度有关,影响CO2排放的因素主要包括:燃料(主要是指化石燃料,如煤、石油、天然气)排放系数、燃料消费结构、产业经济结构、部门或地区能源强度、人均GDP等。每一种因素对CO2排放的贡献不同,其中能源强度的贡献相对较大。

3结语

通过多年来全球科学家、专家学者及政府部门的共同努力,有关温室气体排放的估算与因素分解研究已经建立起一套较为完整的方法论体系。在此基础上,发展低碳经济也有了较为科学的评价方法和控制依据。

参考文献:

[1]Katrina Brown and Neil Adger, Estimating National Greenhouse Gas Emissions Under The Climate Change Convention, Global Environmental Change, Volume 3, Issue 2, June 1993, Pages 149-158.

温室气体排放现象篇(7)

中图分类号:D996

文献标识码:A

文章编号:1671―6604(2015)01―0034―07

为控制温室气体的排放,通过气候协议制定减排制度已一种共识。然而《京都议定书》之后,国际社会并没有形成一份具有法律约束力的气候协议,原因是各国对国际碳排放权的分配存在巨大分歧。如何为各国分配碳排放权才是正义的引起了各国政府的关注。为此,本文从气候正义的视角提出国际碳排放权分配的原则和路径。

一、国际碳排放权的缘起

国家对温室气体的排放,从不受限制的自由到一种由协议规定的权利,主要基于三个方面的事实。即科学界、国际社会和国家间对温室气体排放限制的共识。

(一)全球变暖已是科学界不争的事实

气候变暖问题首先是由科学界提出并推动的。1820年开始,全球变暖就引起西方科学家的关注。德国天文学家Herschel最早研究太阳黑子对地球气温的影响。1827年,法国物理学家Fourier提出了二氧化碳可能吸收太阳能的结论。1861年,爱尔兰物理学家John Tyndall通过实验发现,大气中的水分子和二氧化碳具有很强的热辐射吸收和释放能力,其量变可能引起气候的异常。1896年瑞典物理学家Arrhenius将Fourier的理论定义为“温室效应”,并首次提出人类活动释放的二氧化碳对气候造成显著影响。

全球变暖问题在20世纪后半叶引起了科学家们的重视。1971年,美国大气研究员会的威廉・凯洛格在一次会议中提到“因人类的疏忽而对气候造成的影响”问题。1979年,第一次世界气候大会提出:倘若大气中的二氧化碳含量仍如现在这样不断增加,那么20世纪末气温的上升将达到可以测量的程度,到21世纪中叶将出现显著的增温现象。1989年,世界气象组织和联合国环境规划署成立了“政府间气候变化专门委员会(IPPC)”,该组织现在是气候变化报告最权威的机构。截至目前,IPPC已经了五次评估报告,结果证实全球变暖已经是一个不争的事实。

同时,证据也表明“温室效应说”解释全球变暖是科学的。关于气候变化的理论有“温室效应说”“太阳活动说”“天文冰期说”“潮汐调温说”“海洋调温说”等理论,但只有“温室效应说”属于人类影响气候的范畴,并得到科学界的普遍认可。对冰芯的空气采样研究表明,过去长达65万年内,大气二氧化碳的碳浓度一直保持在180ppm和300ppm之间。但从工业化革命早期到2005年,这一数值从大约为280ppm达到了379 ppm,并且其他温室气体的浓度也在快速增长,如甲烷从715ppb上升到2005年的1 774ppb,氧化亚氮从270ppb上升到319ppb。虽然甲烷和氧化亚氮在大气中的浓度小,但甲烷对增温效应的贡献是15%,氧化亚氮单分子增温潜势却是二氧化碳的310倍。目前,温室气体浓度的增加被认为是地球升温的主要原因,而化石燃料的大量使用却导致了大气中二氧化碳浓度的上升。因此,从科学上讲,防止气候变暖必然要限制化石燃料的使用。

(二)气候变化引起国际社会的普遍关注

20世纪70年代,国际社会开始关注气候变化问题。1979年,世界气象组织发起了第一届世界气候大会,大会以“气候和人类”为主题。大会承认因人类活动造成气候变化问题的严重性,特别是二氧化碳大量排放造成全球变暖的问题需要迫切的解决。大会同意由世界气象组织、联合国环境规划署和国际科学委员会共同负责制订一个世界气候研究计划,定期讨论全球气候变化问题。

20世纪80年代,全球气候变化引起国际社会广泛关注。1982年在内罗毕人类环境特别会议的召开表明:国际社会不但意识到气候变化的严重性,而且开始积极应对气候变化带来的问题。1985年在奥地利召开的温室气体国际研讨会呼吁,必要时考虑草拟一个控制温室气体、气候变化和能源利用方面的国际公约。1988年在加拿大召开的主题为“变化中的大气:对全球安全的影响”世界大会,呼吁全球应当采取共同行动应对气候变化问题。1989召开的几次有关气候变化的会议,均表明国际社会对气候变化的重视和采取共同行动应对气候变化的共识。

20世纪90年代后,气候变化不但成为人类共同关注的问题,而且由国际社会达成应对的国际公约。1990年,第二届世界气候大会呼吁立即开启气候变化公约谈判,联合国大会通过了关于保护气候的第45/212号决议,决定成立气候变化框架公约政府问谈判委员会。1991年,政府问谈判委员会正式成立,气候变化谈判进入实质性阶段。1992年,联合国环境与发展大会上通过的《联合国气候变化框架公约》(以下简称公约)序言中承认,气候变化及其不利影响是人类共同关心的问题。1994年公约生效,为评估应对气候变化的进展,公约缔约方自1995年起每年召开缔约方会议(COP)。1995年,公约第一次缔约方大会召开,通过了“柏林授权”,并成立“柏林授权特别小组”,负责进行公约的后续法律文件谈判。

(三)各国政府共同制订《京都议定书》

《京都议定书》开启了国际社会以具有约束力的国际协议控制温室气体排放的时代。为了保证公约得到有效实施,1997年公约第三次缔约方会议通过了《京都议定书》,提出了碳排放的总量控制目标,即“将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平,进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害”。同时该议定书明确了附件B中的缔约方在第一减排阶段减排目标,并规定了缔约方实现减排目标的三种机制。应当说,《京都议定书》最大的优点是其具有法律约束力,而它的指导思想就是如果不采取多边协定的方式约束缔约国的,就无法在对抗气候变化上取得显著进步。所以,《京都议定书》的签署和生效,标志着控制和减少碳排放已经成为全球共识并上升至法律层面,碳排放权成为一种由法律赋予或规定的权利。

二、国际碳排放权的厘定

全球大气环境中,一定含量的温室气体不会引起气候变化.但如果温室气体超过一定的浓度,就会造成明显的气温升高,引起气候变暖。应对气候变化要将温室气体含量控制在一定的浓度范围内.碳排放权就是这种容许范围内的一定数量的温室气体排放指标,它不同于传统的权利,而是由人类发展过程中产生的一种新型权利。

(一)国际碳排放权的内涵

国际碳排放权是国际法主体为了生存和发展的需要,由国际条约所赋予的向大气排放一定数量温室气体的权利,其实质是权利主体获取的一定数量的气候环境资源使用权。这种权利不同于传统的权利,具有如下特征:

第一.权利的本质上不仅仅是权利,更是义务。国际碳排放权形式上表现为国际条约允许某个国家(地区)或国际组织温室气体排放的指标,实质上是重在限制温室气体排放,即只有在该指标规定的数量范围内排放温室气体才是合法的,否则就要承担相应的法律责任。

第二.权利的主体范围广泛。气候资源无法为任何国家独占使用,是公共物品,全人类都有权使用.所以国际碳排放权的主体是全人类。但国际碳排放权经过分配后,其主体包括国家、国际组织、自然人、法人等。

第三,权利的客体是大气环境的温室气体容量资源。碳排放权概念是在大气环境容量理论的基础上建立起来的,该权利以大气环境容量为客体 。人类的早些时期,温室气体排放量不大,并没有超过大气环境的自净能力或一定的温室气体含量.也就没有将大气环境的温室气体容量作为一种资源。只是由于化石燃料大量使用,温室气体的排放增长太快,严重超过了大气环境的自净能力,使得大气环境的温室气体容量日益成为一种稀缺资源。这种资源不具有特定性和排他性,与传统物权法中的客体有所不同。

第四,权利的内容是主体对若干大气环境温室气体容量资源的占有、使用和收益。具体而言,权利主体可以占有其拥有的排放指标而不做任何使用,也可以自己排放一定数量的温室气体,或者将盈余的排放指标赠予、出卖给其他主体。但权利主体一旦使用,或以其他方式处分了排放指标,这种权利就予以消失。

(二)国际碳排放权的属性

关于碳排放权的性质,目前存在准物权说、生存权说和发展权说。本文重在国际碳排放权的分配,所以仅分析其生存权和发展权属性。

1.国际碳排放权是一种生存权。

生存权是基于人类生存本能而产生的自然权利或者是“法前”权利,即伴随人的出生而产生的一种权利,是指在一定社会关系中和历史条件下,人们应当享有的维持正常生活所必需的基本条件的权利。它不仅指个人的生命在生理意义上得到延续的权利,而且指一个国家、民族及其人民在社会意义上的生存得到保障的权利;不仅包含人们的生命安全和基本自由不受侵犯、人格尊严不受,还包括人们赖以生存的财产不遭掠夺、人们的基本生活水平和健康水平得到保障和不断提高。

国际碳排放权是国家存续的前提。无论是个人,还是国家或民族,只要存续,其衣、食、住、行等过程必然产生温室气体,所以碳排放权的享有及其指标多少直接关系到个人、国家或民族的生存空间和状态。从这个意义讲,国家争取碳排放指标就是保障国家的生存空间,满足人民的生活需要,碳排放权是其他权利的基础,没有碳排放权就没有生存权。产生影响。第一,它是一项天然权利,其是否享有与国家或国际组织的社会地位和经济发展程度无关,分配过程中不能随意剥夺发展中国家和不发达国家的需要。第二,对于一个国家和民族来说,人权首先是生存权,没有生存权,其他一切人权都无从谈起。国际碳排放权对国家和民族的生存空间意义如此重大,分配方案应考虑发展中国家和不发达国家的生存需求。第三,它最终是为了满足国民生存的基本需求,分配方案应当考虑国家的人口因素。第四,生存权是一种靠国家的积极十预来实现人“像人那样生存”的权利。,意味着积极谋求碳排放权是国家的一种责任,国家不能在气候谈判中随意妥协。

2.国际碳排放权是一种发展权。

发展权是个人、民族和国家积极、自由和有意义地参与政治、经济、社会和文化的发展并公平享有发展所带来的利益的权利。它是第二次世界大战后,新生的发展中国家为了摆脱受西方发达国家在经济上的剥削和控制,争取平等的发展机会和发展权利而提出的。后来,瓦萨克提出第三代人权理论时,将发展权归为第五代人权。l979年,联大第34/36号决议通过的《关于发展权的决议》强调发展权利是一项人权,平等的发展机会不仅是国家的特权,而且是各国内个人的特权。1986年,联大通过的《发展权利宣言》指出:“发展权利是一项不可剥夺的人权”。

目前的大多数二氧化碳排放是现代工业文明发展的过程中的“副产品”,“气候变化既是环境问题,也是发展问题,但归根到底是个发展问题”。所以发展中国家强调气候变化本质上是可持续发展问题。有关研究表明.任何发达国家的发展过程中均出现了人均二氯化碳排放高峰期的现象,所以经济发展的过程中难免就要增加碳排放,排放问题本质上是发展问题。控制温室气体排放就要改变原有的经济社会发展方式,因此排放权是…种发展权,这种观点也体现在有关气候变化的国际条约中。

发展权的实现需要建立在公平合理的国际政治经济新秩序之上,也需要发展中国家积极努力消除发展的各种国际,进而平等的参与国际气候事务,还要求发达国家应采取行动为发展中国家的全面发展提供便利条件。应对气候变化是各国共同的义务,但发达国家和发展中国家的责任不同。具体而言,在国际碳排放权的分配中,应充分考虑发展中国家和不发达国家的发展需要,给予特殊的制度安排。

三、气候正义在国际碳排放权分配中的适用

气候正义是环境正义运动向气候变化领域的延伸,它强调在对气候变化领域中的利益和负担进行分配的过程中,各个主体必须得到公平合理的对待。气候正义关系到减排协议是否能够被各个国家所接受,所以“如果不解决气候变化与正义之间的相互影响,就绝不可能成功应对气候变化。但是,公平、正义作为判断一种法律制度具有正当根据的价值标准,具有丰富的内涵, 正如美国法学家博登海墨说:“正义有一张普洛透斯似的脸,可随心所欲地呈现出极不相同的模样”。但从发展中国家来看,气候正义至少应当包括了程序正义、矫正正义和代际公平。国际碳排放权的分配亦应遵从合国际法原则、共同但有区别的原则和国际帕累托主义原则。

(一)合国际法原则

国际法体现了各国的协调意志,是各个国家互谅互让、求同存异的结果。国际碳排放权问题事关各国的生存和发展利益,其分配必须符合国际法,否则其分配协议无法得到有效的实施。合国际法原则要求国际减排协议应当得到国际社会的认可,其内容与现存的气候协议相一致。首先,国际减排协议的拟定过程是透明和民主的。公约所有缔约方都有参与协议拟定的机会,都能充分表达自己意愿,而不仅仅是个别强权国家或利益集团的参与,或者是由个别利益集团依据区域性条约进行的制度安排。如欧盟单方面对国际航班征收碳税的措施,引起了各国政府和航空公司的不满,其合法性也受到了质疑。其次,国际减排协议的谈判应建立在已有的气候协议机制之上,如《公约》《京都议定书》等,不能抛开现有的机制,以未被国际社会接受的新机制进行。最后,国家减排协议的内容应与现有的国际法规范一致,如《联合国》、国际社会公认的原则、国际习惯.特别是他们不能与《公约》和《京都议定书》的规定存在矛盾或冲突。

(二)共同但有区别的原则

国际环境法领域中,“共同但有区别的原则”最早出现在1972年《斯德哥尔摩宣言》中,最终由1992年《里约宣言》予以确认。同时,该原则也写入了1992年公约的序言、第3条和第4条。《京都议定书》虽然没有明确规定共同但有区别的原则.但对公约附件一国家和其他国家规定了不同的减排义务,这种制度安排是共同但有区别原则的具体实施。气候变化是由温室气体累积的排放造成的,发达国家较早进入工业化,温室气体历史排放值多,发展中国家的工业化起步较晚,历史排放值少。且发达国家应对气候变化的脆弱度也明显强于发展中国家。所以,在国际碳排放权分配过程中,不能完全按照“祖父原则”,应考虑各国的碳排放和碳汇贡献,针对发达国家和发展中国家做出不同的制度安排。同时,还应当考虑发展中国家减排的压力和面临的困难,由发达国家给予发展中国家减排技术和资金的援助。

(三)国际帕累托主义原则

国际帕累托主义不是一条伦理原则,而是一种实利性制约因素:在国家间体制下,如果协议得不到所有国家的认同,那么它是不可能达成的,国家只会加入服务于自身利益的协议。全球减排协议必须遵守国际帕累托主义原则,即所有国家必须相信自己会因为国际减排协议的签署而使自身境况自然好转。并且,“有效的气候行动必须把绝大多数乃至所有的排放量较大的国家动员起来”。所以,全球减排协议必须反映各国的利益需求,让所有国家能享受到减排带来的好处,不能因为减排让某些国家的发展受到阻碍,或者让个别国家享有“超额”利益。

四、国际碳排放权的分配路径

国际碳排放权的分配路径,是国际社会通过何种方式将碳排放权分配给各个国家(包括地区)和国际组织的问题。气候变化的应对需要全球各个国家共同行动,国际减排协议的实施更有赖于各国的积极遵守,所以其拟定者应满足全球性、政府性和职能性三个特征。目前主要有两种路径,即国际社会以公约缔约方大会、联合国专门机构的大会的形式通过碳减排协议,分配国际碳排放权。

(一)公约缔约方大会

温室气体排放现象篇(8)

中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1007-2101(2011)06-0060-04

目前,世界面临的一个长期问题是“如何应对气候变化”,一个短期问题是“如何促进经济复苏”。长期问题与短期问题能否结合起来解决?结合的关键是什么?这些问题需要世界各国共同努力才有可能解决。大多数国家的政策效果和理论探讨表明,发展低碳经济是解决目前世界长、短期问题的重要结合点。既然发展低碳经济具有如此重要的意义,那么评价低碳经济发展水平便应成为理论界和实际部门关注和解决的一个重要内容,但我国目前对低碳经济的概念和评估方法还刚起步,缺乏深入研究(肖文等,2011)。本文在综述了低碳经济内涵后,从经济要素的角度尝试设计了评价低碳经济发展水平的四象限法。应用该方法对河北省30个制造业低碳经济发展水平的分析结果基本符合省内同领域专家的定性判断。

一、低碳经济内涵的文献综述

虽然低碳经济的术语早在20世纪90年代后期的有关文献中就出现了,但其首次出现在官方文件是2003年2月24日由英国时任首相布莱尔发表的《我们能源的未来:创建低碳经济》的白皮书中(付加锋等,2010)。低碳经济是指通过多种途径减少碳排放,发展以低能耗、低排放、低污染为特征的经济模式,其目标是将大气温度保持在合理水平,减少子孙后代的经济社会发展成本。

进一步细化,该内涵包括以下内容:

1. 低碳经济中的“碳”有广义与狭义之分。广义的“碳”是指《京都议定书》所限定的六种温室气体。《京都议定书》根据温室气体对全球变暖的贡献、来源、稳定性、易监测程度,并考虑到其他国际公约的约束等情况,从而将强制减排的温室气体种类限定为: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)。在这六种气体中,二氧化碳、甲烷、氧化亚氮是自然界中本来就存在的成份,但氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫则是人类活动的产物。

狭义的“碳”仅指二氧化碳。在导致气候变暖的各种温室气体中,由于二氧化碳是最大“贡献者”,其贡献度高达60%(任仁,2005),因而美国能源信息管理局(EIA)、世界资源研究所(WRI)、美国橡树岭国家实验室CO2信息分析中心(CDIAC)、国际能源署(IEA)等绝大多数权威研究机构在测算温室气体排放时的测算对象都是二氧化碳的排放量。二氧化碳主要来自化石能源(煤、石油、天然气等)燃烧以及土地利用与土地覆盖变化(特别是森林被破坏)过程中有机碳的氧化引起,这一过程中,海洋和陆地生物圈并不能完全吸收由此引起的过多排放到大气中的二氧化碳,由此导致大气中的二氧化碳浓度不断增加。当前研究低碳经济时重点关注的是化石能源燃烧所产生的二氧化碳。

2. “减少碳排放”的两种途径。《京都议定书》提出了“技术减排”和“市场减排”两种减少碳排放的途径。“技术减排”就是通过清洁能源、可再生能源、新能源、碳埋存及生物碳汇等技术的创新,削减温室气体排放,该途径是长期降低碳排放的根本方法。“市场减排”则是依据“清洁发展机制”(CDM)原则,允许掌握技术优势的国家,通过对发展中国家提供技术支援,帮助降低有害物质排放,换取“二氧化碳排放权”,该途径是短期降低碳排放的变通做法。

3. 低碳经济中的“低能耗”有两个要求。第一个是基本要求,即在能源消费量一定的情况下,在能源消费结构中降低化石能源所占比重。第二个是理想要求,即在达到基本要求的基础上,进一步降低能源消费总量。

4. 低碳经济中的“低排放”是指降低人类活动增加导致的碳排放。地球上的碳排放源包括自然排放和人类活动增加导致的碳排放两种形式,后者被认为是使温室气体浓度逐渐上升的主要因素,因而降低碳排放主要指降低人类活动增加导致碳排放增加的部分。在正常情况下,自然界的碳排放和碳循环是平衡的。工业革命之前,大气中的二氧化碳浓度平均值约为280ppmv(1ppmv=10-6,即百万分之一体积单位),这种碳平衡形成的自然界温室效应不仅无害,而且是有益的,即在地球自身的温室效应作用下,地球具备了温度调节的功能,基本上保持在适宜人类发展的平均15℃的水平。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)在其第四次评估报告中指出:人为导致的温室气体浓度增加很可能(90%以上的可信度)是气候变暖的主要原因;另据美国国家海洋和大气管理局测算,到2008年大气中二氧化碳的浓度已达387ppmv,比工业革命之前增长了约40%,这促使全球温度不断上升。最近100年,据IPCC测算,全球气温升高了(0.74±0.18)℃,打破了生物圈中碳循环平衡和热平衡。

5. 低碳经济的两个发展目标。从自然科学的视角看,“低”的目标是低排放、低升温或不升温。按照全球的尺度,1992年《联合国气候变化框架公约》规定,“低”是指应保证“将大气中温室气体浓度稳定在一个水平上,使气候系统免受危险的人为干涉”。1997年《京都议定书》又进一步明确要求,39个工业化国家在2008―2012年之间,应将温室气体排放量在1990年的基础上减少5.2%,达到2007年IPCC和2008年斯特恩报告认为的把气候变暖控制在2℃以内的目标。在这一基本共识下,有些国家根据本国的实际情况提出了自己的目标。如英国的目标是到2010年二氧化碳排放量在1990年水平上减少20%,到2050年共减少60%,届时建立低碳经济社会。

从经济社会的视角看,“低”的目标是低成本。《斯特恩报告》认为,按照当前的发展模式,气候变化将造成全球经济下挫5%~10%,而贫穷国家则会超过10%。如果把环境和健康等一些额外的因素综合考虑进来,气候变化总成本的增加量相当于每人的福利削减20%,碳的社会成本将是85美元/吨二氧化碳当量。如果我们立即采取行动,到2050年,减排的经济成本大概是世界生产总值的1%左右,碳的社会成本约为25~30美元/吨二氧化碳当量,仅是当前发展模式的1/3。

二、低碳经济的四象限评价法

评价低碳经济发展水平对引导低碳经济的健康发展有很大价值(娄伟、李萌,2011),蒋金荷、吴滨(2010),鲁静(2010)对目前评价低碳经济的方法进行了评述。现有的方法主要有层次分析法(AHP)、物质流分析法(MFA)、指标值综合合成法、投入―产出(I―O)模型、宏观经济模型、可计算一般均衡(CGE)模型、动态能源优化模型、综合能源系统仿真模型、部门预测模型等,这些方法从各自研究的需要对低碳经济进行了评价。本文从经济要素的角度设计了评价低碳经济的四象限法。

哥本哈根会议后,发达国家将要执行的“碳关税”、“碳标签”将全球市场带入了“低碳”竞争时代,“碳排放”如同资源、劳动力等一样被计入了企业成本,从而成为影响企业利润增或减的经济要素,因而设计评价低碳经济发展水平的方法,我们可以采用评价经济要素的基本思路:在一定的约束条件下,测算经济要素数量的多少和分析经济要素效益的高低。具体到本文,就是测算碳排放物理水平的变化和评价碳排放经济效益的高低,前者主要是为长期“如何应对变化”提供依据,后者主要是为短期“如何促进经济复苏”提供依据。四象限法是本文提出的综合评价解决低碳经济长、短期问题结合效果的一种方法。

(一)评价碳排放物理水平的方法

当前世界经济正在从高碳经济向低碳经济转型,转型过程中不同国家(地区)的不同产业碳排放的基础和特点不同,这就要求我们在遵循“环境库兹涅茨曲线(Environmental Kuznets curve,EKC)”变化规律的基础上设计合理的评价方法。

EKC曲线是指自20世纪60年代以来,一些学者基于质量守恒原理研究经济增长与环境变化之间关系后得出的一种倒U曲线。该曲线表明,当一个国家经济发展水平较低的时候,二氧化碳排放较少,但是随着收入的增加,二氧化碳由低趋高,环境恶化程度随经济的增长而加剧;当经济发展到达某个临界点或“拐点”后,随着收入的进一步增加,环境污染又由高趋低,其环境污染的程度逐渐减缓,环境质量逐渐得到改善。

根据碳排放量变化的这一规律,我们在评价产业碳排放物理水平变化时,按照“共同但有区别”的原则评价。“共同”是指各产业都应降低碳排放量,“有区别”是指不同产业由于在不同发展阶段不同耗能导致的碳排放量不同,这种不同应区别对待,区别对待的方法就是从产业自身碳排放量动态变化的角度进行评价。为此,我们设基期本行业碳排放量为Pi0,报告期碳排放量为Pit,如果Pit/Pi0

(二)评价碳排放经济效益的方法

低碳经济作为一种经济发展模式,其经济效益对实现该模式的可持续发展具有决定性意义,对此,《联合国气候变化框架公约》(1994)倡议:应对气候变化的政策措施应当讲求成本效益,确保以尽可能最低的费用获得全球效益。在评价碳排放经济效益时,我们设某一行业碳排放占全部产业碳排放的比重为Si,用Si来反映该行业碳排放相对量的大小。设该行业增加值占全部产业增加值的比重为Ri,用Ri反映该行业增加值相对量的大小。设Ei=Ri/Si,如果Ei≤1,表明该行业碳排放相对较多而增加值相对较少;如果Ei>1,表明该行业碳排放相对较少而增加值相对较大。设基期经济效益为Ei0,报告期经济效益为Eit,如果Eit/Ei0>1,我们称之为经济低碳化行业;如果Eit/Ei0≤1,我们称之为经济高碳化行业。

(三)四象限评价法

我们以横轴表示各行业物理碳排放水平,以纵轴表示各行业碳排放经济效益水平,以大于或小于1将座标图划分为四个象限(表1)。第Ⅰ象限的行业由于其既具有经济优势又具有物理优势,因而属于有综合优势的行业;第Ⅱ象限的行业由于其碳排放经济效益在提高而碳排放物理水平也在提高,因而属于有经济优势的行业;第Ⅲ象限的行业由于其碳排放物理水平在增加而碳排放的经济效益在降低,因而属于综合落后的行业;第Ⅳ象限的行业由于其碳排放的物理水平在减少而碳排放经济效益也在降低,因而属于发展低碳经济中有物理优势的行业。

三、应用

笔者采用低碳经济四象限评价法,对河北省两次经济普查时的30个制造业低碳经济发展水平进行了综合分析,结果如下:

(一)碳排放物理水平的评价结果

第二次经济普查与第一次经济普查相比,河北省制造业排放的二氧化碳从第一次普查时的2.84亿吨增加到第二次普查时的3.03亿吨。期间物理高碳化行业有19个,这19个行业在第二次普查时碳排放量为2.47亿吨,第一次普查时为2.22亿吨,增加了11%。物理低碳化行业有11个,这11个行业第一次普查时碳排放量为0.61亿吨,第二次普查为0.56亿吨,降低了8%。

(二)碳排放经济效益的评价结果

第二次经济普查与第一次经济普查相比,经济低碳化的行业有13个,第一次普查时这13个行业的增加值占全部制造业的25.47%,第二次普查时增加到26.97%;同期,这13个行业的碳排放量由30.27%下降到27.33%。经济高碳化的行业有17个,第一次普查时这17个行业的增加值占全部制造业的74.53%,第二次普查时下降到73.03%;同期,这17个行业的碳排放量由69.73%增加到72.67%。

(三)四象限综合评价结果

从表2可见,河北省低碳经济发展水平有综合优势的行业(分布在第Ⅰ象限)有8个,有经济优势的行业(分布在第Ⅱ象限)有5个,有物理优势的行业(分布在第Ⅳ象限)有3个,综合落后的行业(分布在第Ⅲ象限)有14个。

四、结论

低碳经济是在可持续发展理念指导下,通过观念改变、技术和制度创新、产业转型、新能源开发、转变生活方式等多种手段,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,从而减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种综合性的经济发展模式。

低碳时代,企业的碳排放由过去的社会外部成本被强制转化为企业的内部成本,碳排放成为影响利润增加或减少的经济要素。评价低碳经济发展水平的四象限法就是对碳排放物理水平的变化和碳排放经济效益的高低进行综合分析的一种方法,为此设计了物理高(低)碳化行业和经济效益高(低)碳化行业。该方法得出的结论是某一产业低碳经济发展水平的现状是什么,至于某一产业应如何发展低碳经济,则需要以此结论为基础,考虑行业节能技术水平、新能源应用前景等之后才能进行统筹决策,本文对此问题没有涉及。

河北省制造业在低碳经济发展进程中,综合落后的行业占制造业总数的近一半,其中黑色金属冶炼及压延加工业是河北制造业中规模最大的支柱产业,因而河北省制造业低碳经济发展水平总体不高。

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The Connation and the Four-quadrant Evaluation Method on Low-carbon Economy

Chen Yongguo Chu Shangjun Li Zongxiang

Abstract:Low-carbon economy is the important joint point of the addressing climate change and the promoting economic resuscitation. Many scholars and institutions have positively responded to it. This paper uses this method to comprehensively evaluates the 30 manufacturings low-carbon economy in Hebei Province. The results indicate that of the low-carbon economy in Hebei Province, few of the industries possess general advantages while over half of them lag behind the general industrial level. Therefore, the province needs to increase the investment in this field.

Key words:low-carbon economy;the four-quadrant evaluation method;manufacturings

温室气体排放现象篇(9)

大气层中CO2、CH4和氮氧化合物等气体,可以让阳光可见光透过,但对地球向宇宙释放的红外线起阻碍作用,并吸收转化为热量,使地球表面湿度升高。这种现象称为温室效应。形成温室效应的气体即为温室气体。温室气体以CO2为主,约占60%左右。温室气体浓度愈高,近地表的温度就愈高。没有温室气体,地球上的温度就会降到很低。亿万年来,地球一直受益于温室效应,因为温室效应创造了一个适宜生物栖息的环境。

然而,人类活动使温室效应日益加剧,以至于影响气候。自工业革命以来,资源与能源大量消耗,特别是煤、石油、天然气等古物然的燃烧所排放的大量CO2含量增加。据测算,目前全球每年向大气排放的CO2约为240亿吨。甲烷等微量气体也随着人类的各种活动而升高。据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)不久前公布的研究结果,目前全球平均温度经1000年前上升了0.3~0.6℃。而在此前一万年间,地球的平均温度变化不超过2℃。联合国机构还预测,由于能源需求不断增加,到2050年,全球CO2排放量将增至700亿吨,全球平均气温将上升1.5~4.5℃.

2 温室效应对生物多样性的影响

全球气候变暖将严重威胁生物多样性。因为生命体无法承受这种快速相加的巨大变化。

2.1全球气候变暖对生物多样性的影响 全球性气候变暖并不是一个新现象。过去的200万年中,地球就经历了10个暖、冷交替的循环。在暖期,两极的冰帽融化,海平面比现今要高,物种分布向极地延伸,并迁移到高海拔地区。相反,在变新华通讯社过程中,冰帽扩大,海平面下降,物种向着赤道的方向和低海拔地区移动。无疑,许多物种会在这个反复变化的过程中走向灭绝,现存物种即是这些变化过程后生存下来的产物。物种能够适应过去的变化,但它们能否适应由于人类活动而改变的未来气候呢?这是一个悬而未决的问题。但可以肯定的是,由于人为因素造成的全球变暖经纬过去的自然波动要迅速得多,那么这种变化对于生物多样性的影响将是巨大的。

2.1.1 对温带生物多样性的影响 由于气温持续升高,北温带和南温带气候区将向两极扩展。气候的变化必然导致物种迁移。然而依据自然扩散的速度计,许多物种似乎不能以高的迁移速度跟上现今气候的迅速变化。以北美东部落叶阔叶林的物种迁移率来比较即可了然。当最近的更新世的冰期过后,气温回升,树木以每世界10~40千米速度的速度迁移回北美。而依照21世纪气温将升高1.5~4.5℃.的估计,树木将向北迁移5000~10000千米。显然要以自然状态下数十倍的速度进行扩散是不可能的。况且,由于人类活动造成的生境片断人只能使物种迁移率降低。所以,许多分布局限或扩散能力差的物种在迁移过程中无疑会走向灭绝。只有分布范围广泛,容易扩散的种类才能在新的生境中建立自己的群落。

2.1.2 对热带雨林生物多样性的影响 热带雨林具有最大的物种多样性。虽然全球温度变化对热带的影响比对温带的影响要小得多。但是,气候变暖将导致热带降雨量及降雨时间的变化,此外森林大火、飓风也将会变得频繁。这些因素对物种组成、植物繁殖时间都将产生巨大影响,从而将改变热带雨林的结构组成。

2.1.3 对沿海湿地和珊瑚礁生物多样性的影响 湿地和珊瑚礁是生物多样性丰富的生态系统,然而它们也会受到气候变暖的威胁。温度升高会使高山冰川融化和南极冰层收缩。在未来的50~100年中,海平面将升高0.2.~0.9米,甚至更高。海平面的升高会淹没沿海地区的湿地群落。海平面的变化是如此之快以至于许多生物种类来不及随着海水上升迁移到适当的地域。特别是建筑在湿地地区的居住房、道路、防洪大坝等将成为物种迁移的直接障碍。

海平面升高对珊瑚礁种类有极大危害。因为珊瑚对海水的光照及水流组合有严格的要求。如果海水按预算的速度升高的话,那么即使生长最快的珊瑚也不能适应这种变化。此外海水温度升高同样会对珊瑚产生极大危害。由此将导致大量的珊瑚沉没以致死亡。

2.1.4 对鸟类种群的影响 首先,气候变暖将直接影响种鸟种群。鸟类学家认为由于气温升高,导致一系列恶劣气候频繁出现,将影响候鸟迁徙时间、迁徙路线、群落分布和组成。此外,气候变化导致各种生态群落结构改变,将间接影响鸟类的种群。

2.2 温室气体直接影响生物种群变化 CO2是重要的温室气体,同时又是植物进行光合作用的原料。随着大气中CO2浓度升高,植物的光合作用强度将上升。但不同植物具不同CO2饱和点。当CO2浓度超过饱和点时,即使再增高CO2浓度,光合强度也不会再增强。一般CO2饱和点较高的植物能够适应大气中CO2浓度的升高而快速生长,CO2饱和点低的植物则不能快速生长,甚至会发生CO2中毒现象,从而导致种群衰退。植物种群的变化必然导致植物食性昆虫种群的变化。而植物种群和昆虫种群中不可能预测的波动可能导致许多稀有物种的灭绝。

3 针对温室效应的对策

毋庸置疑,温室效应的恶化进程对生物多样性,将构成强大冲击。控制温室效应,减缓全球气候变暖,是世界各国面临的重大课题。

3.1 控制CO2向大气的排放量 减缓全球气候变暖的根本对策是全球参与控制CO2向大气的排放量。为此,在国际上达成共识,即从政治上和技术上控制CO2的排放量。

首先采取法律手段,制定各种旨在限制CO2排放的各种政府和国际的规定,签订各种国际公约。如1992年在巴西召开的联合国发展和环境大会的“气候公约”,要求占全球CO2排放总量80%的发达国家到2000年将其CO2排放量降至1990年的水平。其次采用经济手段,提高易排放CO2能源价格和对超标排放课税等。

技术上,一是节约能源和提高能源利用率。二是开发可再生替代能源,例如大力开发无污染的可再生的太阳能、风能、海洋能、生物能、地热能、氢能等。三是大力发展核能。四是变革能源消耗模式。

3.2 采取措施吸收CO2 其中,搞好绿化是关键,再辅以人工措施。

温室气体排放现象篇(10)

1.1研究区概况与采样点

研究区位于闽江河口区福州平原的南分支——乌龙江的北岸,属亚热带季风气候,年均气温为19.6℃,年均降水量为1392.5mm,蒸发量为1413.7mm,相对湿度为77.6%。地貌主要为冲海积平原,地表平坦,海拔3~5m,零星分布剥蚀丘陵地貌[10]。采样点位于福建省农业科学院水稻研究所吴凤综合实验基地(26.1°N,119.3°E)内[11],该实验基地共有稻田7hm2[12]。土壤类型为红壤,土壤耕作层有机碳含量为18.1g•kg1,全氮1.28g•kg1,全磷1.07g•kg1,pH为6.5,容重为1.05g•cm3。整个观测期内研究区气温为22~35℃,空气湿度波动范围较大,为32.7%~77.4%。本研究选取早稻生长季稻田,水稻栽培品种为江西省农业科学院研发的“和盛10号”,4月16日移栽,株行距14cm×28cm,7月10日为稻田排干晒田观测日,至7月16日收获。水分管理为移栽初期淹水水深约5~7cm,分蘖后期采取间歇性排干,水稻成熟后稻田排干。施肥管理为底肥采用复合肥和尿素,施用底肥为复合肥(N、P2O5和K2O均为70kg•hm2)和尿素(25kg•hm2);蘖肥在约1周后施加,为复合肥(N、P2O5和K2O均为20kg•hm2)和尿素(15kg•hm2);穗肥约在8周后施加,为复合肥(N、P2O5和K2O均为10kg•hm2)和尿素(8kg•hm2)。

1.2气体样品的采集和测定分析

试验于田间水面开始大量出现浮萍后(约秧苗移栽后3周)进行,设置有萍小区和无萍小区两种处理方式,面积分别约10m2,2个处理小区间隔约1m,以保证选取样地的均质性,并用30cm高的PVC板进行隔离,以免相互干扰。采用静态箱法进行气体采集,静态箱由底座和顶箱两部分构成,由厚5mm的透明有机玻璃制成,底座长宽高分别为0.3m×0.3m×0.3m,顶箱长宽高分别为0.3m×0.3m×1.0m,顶部装有小风扇,以保证箱内气体的均匀性,侧部装有温度计和气体采样孔,抽气时同步记录箱内温度。为保证箱内气体不外泄,每次采样时将顶箱扣在底座的凹槽里,并加水密封。每个处理设置3个重复,每个底座小框内保证有2丛长势大小一致的秧苗。每周采样1次,采样时间为9:30~11:30,用100mL医用注射器抽取箱内气体70mL,每隔15min抽取1次,共抽取3次,抽取的气体立即注入到已抽真空的铝箔复合气袋(大连徳霖气体包装有限公司生产,100mL),带回实验室待测。CH4和N2O气样分别由岛津GC-2014气相色谱仪测定。CH4测定检测器为FID(氢离子火焰化检测器),检测条件为柱温70℃,检测器温度200℃,载气流速30mL•min1;N2O测定检测器为电子捕获检测器,N2O的检测条件为:柱温70℃,检测器温度320℃,载气流速70mL•min1。CH4和N2O排放通量计算公式为:

1.3环境因子测定

在有萍与无萍处理样地分别将土壤孔隙水取样器(由PVC管制成,底部打孔,顶部有盖)插入到距离地面10cm处,设置3个重复。采用2265FS电导盐分/温度计原位同步测定表层覆水(2~3cm)、10cm深度土壤及10cm土壤孔隙水的温度,用IQ150测定表层覆水(2~3cm)、10cm深度土壤及10cm土壤孔隙水的氧化还原电位(Eh)和pH,同时用Kestrel3500微型气象计记录采样时的气温(距地面1.5m高度)。

1.4数据处理

数据处理主要采用EXCEL2003和SPSS17.0统计分析软件。用EXCEL2003对原始数据进行均值及标准偏差的计算,以SPSS17.0软件中的Pearson相关分析来分析CH4和N2O排放和环境影响因子间的关系,采用成对样本T检验对两种处理方式的CH4和N2O排放进行差异性检验。

2结果与分析

2.1浮萍对稻田CH4排放的影响

有萍小区和无萍小区CH4排放均具有明显的时间变化,总体上呈现先升高然后迅速降低的趋势(图1)。有萍小区CH4排放在6月11日测定日出现最高峰,峰值为26.50mg•m2•h1,之后迅速下降,直至水稻成熟一直保持在较低的排放范围内。无萍小区呈现的趋势与有萍小区相似,但无萍小区内的排放高峰期比有萍小区约推迟1周,峰值为28.02mg•m2•h1。在整个观测期间,有萍小区和无萍小区CH4排放的变化范围分别是0.19~26.50mg•m2•h1和1.02~28.02mg•m2•h1,平均值分别为9.28mg•m2•h1和11.66mg•m2•h1,有萍小区较无萍小区CH4排放量降低2.38mg•m2•h1,且二者具有极显著差异(P<0.01)。

2.2浮萍对稻田N2O排放的影响

有萍小区和无萍小区N2O排放呈现出与CH4相似的规律(图1)。从观测日开始到5月底,有2次较为明显的波动,整个6月份,两种处理稻田N2O排放始终维持在一个较为平稳的状态,并且在此阶段,有萍小区N2O排放始终高于无萍小区。7月10日稻田排干晒田,两种处理N2O排放分别达到最高值(201.82μg•m2•h1和54.42μg•m2•h1)。在整个观测期间,有萍小区和无萍小区N2O排放范围分别为50.11~201.82μg•m2•h1和28.93~54.42μg•m2•h1,平均值分别为40.29μg•m2•h1和11.93μg•m2•h1,有萍小区N2O排放显著高于无萍小区(P<0.05)。

2.3环境因子对稻田CH4和N2O排放的影响

不同环境因子与CH4和N2O排放之间的相关关系见表1。气温和土温对两个小区CH4和N2O排放影响均不显著,表层覆水、土壤孔隙水和土壤的pH和Eh均显著影响有萍小区CH4排放,pH与CH4排放呈显著正相关,Eh与CH4排放呈显著负相关。土壤孔隙水pH和Eh对有萍小区N2O排放影响显著(P<0.05),表层覆水和土壤pH和Eh对N2O排放影响不显著。表层覆水的pH与无萍小区CH4排放呈现极显著的正相关关系(P<0.01),Eh对无萍小区CH4排放呈现极显著的负相关关系(P<0.01),而土壤孔隙水和土壤的pH和Eh对无萍小区CH4和N2O排放影响均不显著。

2.4浮萍对稻田CH4和N2O综合温室效应影响的净效应分析

针对本研究中稻田浮萍可降低CH4排放,但同时却增加N2O排放,为了更好地评价浮萍对稻田温室效应的影响,运用温室效应潜势综合估算CH4和N2O两种温室气体对大气的潜在增温效应,以进一步阐明浮萍对稻田温室效应是促进还是抑制。以CO2为参照气体,100a时间尺度的综合温室效应计算公式[1]为:表2为两种不同处理稻田在观测期内的CH4和N2O累积排放量及其温室效应。从表2可以看出,CH4是稻田温室效应产生的主要贡献者,有萍小区CH4累计排放量和产生的温室效应分别比无萍小区低3.37g•m2和857.5kg(CO2)•hm2,而N2O累计排放量和产生的温室效应分别比无萍小区高40.83mg•m2和121.7kg(CO2)•hm2。从综合温室效应来看,有萍小区产生的综合温室效应为3513.2kg(CO2)•hm2,无萍小区为4247.0kg(CO2)•hm2,前者比后者低17.3%。因此,相对于无萍稻田,有萍稻田释放CH4和N2O所产生的综合温室效应较低。

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