郑汴都市区产业CO2排放演变机理及脱钩分析

探索都市区产业CO₂排放变化的驱动机制,因地制宜地制定减排政策,对低碳城市与经济发展具有重要意义.本文将都市区的CO₂排放源分成农业、工业、建筑业、交通运输业、商业和居民等6 个部门的能源消费,并将工业CO₂排放进一步细分为34 种产业的能源消费.基于2000-2009 年能源消费数据,构建CO₂测算模型,核算了各部门各产业范畴1(仅指能源燃烧)与范畴2 的CO₂排放.运用LMDI方法对2000-2009 年间不同层级产业的CO₂排放变化机理进行研究,采用脱钩指数分析郑汴都市区产业低碳发展的类型与方向.结果发现：CO₂排放结构的变化呈现不同的阶段性、部门性和区域性特征;CO₂排放变化是在强度(技术)效应、结构效应与规模效应共同作用下发生的,经济规模与要素投入的外生经济增长方式是CO₂排放变化主要的正向驱动因素,碳排放强度和劳动密集程度是主要的负向驱动因素,劳动生产率与产业结构的变动则起双向作用,而影响居民消费CO₂排放的各因素贡献相对较小;CO₂排放与经济发展的脱钩状态决定了产业调整升级的方向与程度;产业结构调整对CO₂排放的贡献及脱钩程度的确定需要进一步探讨.     

国际制造业区位变迁的碳排放效应研究

选取与制造业区位转移相关的主要国家和地区,采用LMDI分解方法定量分析制造业区位转移对国际制造业CO₂排放总量的作用机制,并进一步测算其对各国制造业CO₂排放的贡献。研究发现,2000~2014年,制造业区位转移促进了国际制造业CO₂排放总量增长,且其对各国和地区制造业CO₂排放变化具有一定影响,不同程度上增加中国大陆、印度等新兴工业体的CO₂排放,而减少了美日英德发达工业体的CO₂排放。     

中国交通CO2排放时空格局演变及其影响因素——基于2000~2012年30个省（市）面板数据的分析

通过构建交通CO₂排放模型对2000~2012年中国30个省（市）的交通CO₂排放时空演变特征进行了分析。并采取“由大到小”逐步回归的建模方式,在传统的固定效应模型（面板数据模型）基础上引入时间固定效应,构建了双向固定效应模型对中国交通CO₂排放的社会经济、城市形态、交通发展等方面的影响因素进行研究。结果表明：2000~2012年期间,中国交通CO₂排放总量和人均交通CO₂排放量分别以9.29%和8.69%的年均增速增长,前者的区域差异呈先增后减趋势,后者的区域差异则首先呈周期性波动,而后一直保持减少趋势。人均GDP和城镇居民家庭人均可支配收入对人均交通CO₂排放具有显著的正向效应,表明社会经济发展和居民收入水平提高是交通CO₂排放增长的主要驱动因素。城市人口密度对交通CO₂排放亦具有显著的正向效应,这意味着未来中国应加强对城市人口密度的规划控制,以避免因人口过度集聚而额外增加产生交通CO₂排放。公共交通发展水平对交通CO₂排放增长具有显著的负向效应,但小汽车拥有率对交通CO₂排放的影响并不显著。     

京津冀地区工业CO2排放测度及其影响因素研究

为探讨京津冀地区工业CO₂排放测度及其影响因素,基于2005—2016年数据对北京、天津、河北和京津冀地区工业能耗CO₂排放的时间变化趋势进行了对比分析,运用地理探测器技术分析能源结构、能耗强度、固定资产投资、轻重工业比值和规模以上工业平均用工人数对京津冀地区工业能耗CO₂排放量的影响作用大小。结果表明：①研究期内京津冀工业碳排放强度均为递减趋势。其中,河北最大,天津次之,北京最小;人均碳排放北京呈递减之势,天津和河北在波动中上升。②京津冀工业煤炭类CO₂排放占总排放量的主导地位是由河北省以煤炭为主的能源结构决定的。③能源结构对京津冀、天津和河北的CO₂排放影响最大,其次是轻重工业比值;北京市规模以上工业从业人数对CO₂排放的影响最大,其次是固定资产投资。     

2016-2060年欧美中印CO2排放变化模拟及其与INDCs的比较

研究各国在未来政策实施下温室气体排放量变化,对比其与国家自主贡献预案（INDCs）承诺目标的差别,对促进各国继续提高温室气体减排力度、加强国际合作,实现全球应对气候变化的长期目标有重要意义。基于最新的各国经济和能源数据,构建了化石能源CO₂排放的动态模型,通过设置“延续”和“规划”两类情景,模拟了欧盟、美国、中国、印度2016-2060年的CO₂排放量变化,并与各自的INDCs进行了对比。结果显示：① 中国在全部实现既有政策规划的前提下,将于2030年达到CO₂排放峰值,约11277±643 Mt CO₂,比延续过往发展趋势的情景提前10年达峰,峰值降低接近3000 Mt CO₂;2030年单位GDP碳强度比2005年下降约63.6%,一次能源消耗中非化石能源占比约24.7%,能够实现中国提出的INDC目标。② 在全部实现既有政策规划的前提下,欧盟和美国CO₂排放量有明显下降,印度CO₂排放增速将明显放缓,欧盟和印度基本可以实现INDCs的最低要求,但美国与其最低承诺目标尚有差距。③ 各国INDCs目标均有力度,其中以中国和美国最为突出。但要在INDCs目标基础上,更进一步减缓全球增暖,确保21世纪末气温上升幅度低于2 ℃甚至1.5 ℃,发达国家需进一步推进减排举措、技术、资金等的落实,包括带头推进碳捕获与封存技术,以尽早实现CO₂排放负增长,并对发展中国家提供资金和技术支持。     

区域土地利用影响地表CO2浓度异质性特征的动力学机制

本文综合应用高斯方程和拉姆齐模型,针对京津冀地区2000年以来10 km×10 km栅格尺度的地表CO₂浓度开展研究,分析了区域土地利用影响地表CO₂浓度异质性特征的动力学机制。研究发现：① 地表CO₂浓度与土地利用类型密切相关。2000—2018年京津冀地区CO₂浓度的高值区主要集中于经济较发达的快速城镇化地区;② 土地利用强度及土地利用效率上的时空分异为地表CO₂扩散提供了潜在的势能。京津冀地区地表CO₂排放及扩散存在明显的空间异质性,距离CO₂排放高值区越近,其相应的CO₂浓度越高并随时间推移及空间拓展呈逐步减小的态势;③ 京津冀地区在土地利用结构调整、格局优化及效率提升后,CO₂排放强度增幅明显减弱,其区域间的增幅差异也逐渐缩小。产业转型发展、土地利用格局优化、土地利用效率提高有效地抑制了京津冀地区地表CO₂排放强度的提升并促进了该区域的内涵式增长与高质量发展。     

中国京津冀地区主要交通运输部门二氧化碳和常规污染物减排预测（英文）

交通部门是我国第三大能源消费部门,应重点减少该部门二氧化碳和空气污染物的排放。本文基于LEAP模型分析和预测了京津冀地区四个运输部门(公路、水路、铁路和航空)的能源消耗、CO₂和常规空气污染物(CO、NO_X、SO₂、PM_2.5)排放,并比较了2020–2060年间不同运输部门在不同情景下的减排潜力,最后探讨了不同控制措施对CO₂和四种污染物的协同减排效果。结果表明,基准情景下京津冀地区交通运输部门的CO₂排放量将呈现明显的上升趋势。据估计,到2060年,北京、天津和河北省的二氧化碳排放量将分别增加263.72%、225.87%和405.43%。在综合情景下,京津冀三地最大减排率分别为88.78%、76.86%和83.20%,而污染物最大减排率预计达到78.73%–99.34%。未来京津冀地区CO₂和污染物减排潜力较大主要是航空和公路运输部门,分别占总减排量的38.19%–99.85%。且未来对公路运输部门和航空部门实行优化能源结构措施...     

中亚热带山区土地利用变化对土壤CO2排放的影响

对中亚热带山区天然常绿阔叶林、次生常绿阔叶林、人工林(针叶林和阔叶林)、柑橘园和坡耕地等典型土地利用方式土壤CO₂排放连续3a定位观测,结果表明:天然林改为其它土地利用方式后,土壤CO₂排放量显著减少32%~63%,主要原因为地上凋落物归还量减少,地下细根生物量和周转下降,频繁人为干扰和严重水土流失引起土壤有机碳库数量和质量大幅下降。本区天然林改为次生(人工)林,土壤CO₂排放量减幅(32%~48%)高出热带平均水平(29%),改为农业用地,土壤CO₂排放量减幅(50%~63%)高出全球平均水平(33%)。     

中国能源领域温室气体排放现状及减排对策研究

自工业革命以来,随着化石燃料的广泛应用,能源领域的温室气体排放逐渐成为其主要的人为排放源,能源、环境和经济发展之间的矛盾也日益成为各国政府共同关注的焦点。如何有效地进行能源活动中温室气体的减排已经成为涉及环境、经济、政治、外交等多方面的全球性科学问题。文章对中国能源开发利用现状和主要温室气体二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、氧化亚氮(N₂O)能源排放源进行了简要分析,并对适合中国国情的温室气体减排与能源可持续开发与利用"双赢",实现"发展型减排"的有效途径进行了初步的探讨。     

湿地土壤气体排放对水位变化响应的持续性动态特征

为探索湿地水位变化与土壤气体排放之间的关系,对黄河中游芦苇湿地进行了半注水和满注水样地处理后的动态监测,对比了7 d水位变化过程中土壤气体排放差异。结果表明：注水造成了土壤CO₂排放速率的显著差异;随土壤温度上升,H₂O、CO₂、H₂S排放速率都有上升趋势（满注水样地的H₂O除外）;半注水和满注水造成的影响,H₂O排放速率表现为趋同-异步-消失的特征,在注水前期（63.73 h）半注水和满注水差异基本一致,后期差异较大,直至125.64 h后注水的影响才消失,总体分别造成H₂O排放总量76.3%和31.3%的增加;CO₂排放速率表现为异步-趋同的特征,注水初期环境的改变造成CO₂排放的一致减少,37.69~68.66 h二者出现明显差异,68.66~125.64 h水位虽然恢复,但差异仍然存在,注水分别造成CO₂排放总量50.1%和43.2%的减少;H₂S排放速率表现为无变化-异步-无变化的特征,总体造成H₂S排放总量42.3%和32.3%的增加。研究追踪了水位上升后土壤H₂O、CO₂和H₂S排放速率变化的动态过程,其影响具有异步性和持续性的特点,CO₂排放速率表现出较长的响应周期。研究结果对于河流湿地生态功能研究具有重要意义,湿地土壤气体排放对水位变化的响应滞后意味着对湿地生态功能的重要影响,其波动过程需要更长时段的精准研究。     

Urbanization,economic growth,and carbon dioxide emissions in China: A panel cointegration and causality analysis

Elucidating the complex mechanism between urbanization, economic growth, carbon dioxide emissions is fundamental necessary to inform effective strategies on energy saving and emission reduction in China. Based on a balanced panel data of 31 provinces in China over the period 1997-2010, this study empirically examines the relationships among urbanization, economic growth and carbon dioxide (CO₂) emissions at the national and regional levels using panel cointegration and vector error correction model and Granger causality tests. Results showed that urbanization, economic growth and CO₂ emissions are integrated of order one. Urbanization contributes to economic growth, both of which increase CO₂ emissions in China and its eastern, central and western regions. The impact of urbanization on CO₂ emissions in the western region was larger than that in the eastern and central regions. But economic growth had a larger impact on CO₂ emissions in the eastern region than that in the central and western regions. Panel causality analysis revealed a bidirectional long-run causal relationship among urbanization, economic growth and CO₂ emissions, indicating that in the long run, urbanization does have a causal effect on economic growth in China, both of which have causal effect on CO₂ emissions. At the regional level, we also found a bidirectional long-run causality between land urbanization and economic growth in eastern and central China. These results demonstrated that it might be difficult for China to pursue carbon emissions reduction policy and to control urban expansion without impeding economic growth in the long run. In the short-run, we observed a unidirectional causation running from land urbanization to CO₂ emissions and from economic growth to CO₂ emissions in the eastern and central regions. Further investigations revealed an inverted N-shaped relationship between CO₂ emissions and economic growth in China, not supporting the environmental Kuznets curve (EKC) hypothesis. Our empirical findings have an important reference value for policy-makers in formulating effective energy saving and emission reduction strategies for China.     

城市CO2排放结构与低碳水平测度——以京津沪渝为例

在科学设计城市CO₂排放、城市低碳水平数理模型基础上,结合BP神经网络法,综合考虑各种不确定因素的影响,通过1995~2008年京津沪渝4市CO₂排放结构和低碳水平测度以及BP神经网络模型预测,可以发现:4城市CO₂排放量逐年递增,但存在较大差异;城市CO₂排放量和发展态势取决于4城市CO₂排放结构及变化;低碳水平测度结果表明4城市的经济增长仍然依赖于碳基能源消耗,但产业结构的优化升级对提高低碳水平的作用是显著的;基于BP神经网络法的短期预测比传统预测法更为合理和精确。     

博台线作为中国区域发展均衡线的佐证分析——以城市温室气体排放为例

国际政治经济形势正在发生深刻变化,实现区域协调均衡发展对于形成以国内大循环为主的新发展格局至关重要。方创琳于2020年2月提出垂直于胡焕庸线的博台线可以表征中国区域发展的均衡格局。本文通过对中国338个地级市的温室气体排放水平进行分析,旨在论证博台线作为中国区域发展均衡线的合理性和可能性。结果显示：① 2015年二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）和含氟温室气体总量以博台线为界呈南北对称的空间分布格局,且博台线两侧各类温室气体的排放强度和人均排放量分布基本均衡,各产业部门CO₂排放强度和人均排放量的区域差异均较小;② 博台线西南半壁和东北半壁内各类温室气体排放在GDP和人口维度上总体呈均衡分布态势,且各部门CO₂排放强度和人均排放量的空间分布也较为均衡。总体而言,博台线两侧表征人类活动强度的温室气体排放水平较为均衡,一定程度上反映出其作为中国区域发展战略均衡线的科学性与合理性。     

大兴安岭多年冻土区森林土壤温室气体通量

多年冻土温室气体排放对全球气候变化有重要影响。采用静态暗箱—气相色谱法,于2016—2017年生长季（5—9月）,对大兴安岭多年冻土区兴安落叶松林、樟子松林和白桦林土壤二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）通量进行野外原位观测,对比分析温室气体通量的动态变化特征及其关键影响因子。结果表明：3种林型土壤CO₂通量范围为65.88~883.59 mg·m^-2·h^-1;CH₄通量范围为-93.29~-2.82 μg·m^-2·h^-1;N₂O通量范围为-5.31~45.22 μg·m^-2·h^-1。整个生长季兴安落叶松林、樟子松林和白桦林土壤均表现为CO₂、N₂O的排放源、CH₄的吸收汇,土壤CO₂和CH₄通量在不同林型和年际间差异显著。3种林型土壤CO₂通量与5 cm、10 cm和15 cm土壤温度呈极显著正相关（P < 0.01）;CH₄通量受土壤含水量和10 cm、15 cm土壤温度的影响较大（P < 0.05）;兴安落叶松林和樟子松林土壤N₂O通量与气温呈显著正相关（P < 0.05）,而白桦林土壤N₂O则与15 cm土壤温度呈显著负相关（P < 0.05）。基于100 a时间尺度计算温室气体全球综合增温潜势,3种林型土壤温室气体的排放对气候变暖具有正反馈作用。     

城市贸易隐含碳排放的计算——以上海市为例

基于多区域投入产出模型,以上海市为例全面了探讨城市地区的贸易隐含碳排放,并在此基础上深入分析贸易对城市产业与最终消费部门碳排放及其减排责任的影响。研究发现：2007年上海市各部门的国内贸易隐含碳总量为68.97 MtCO₂,约占当年上海碳排放总量的42.31%;而其国际贸易隐含碳量的上限值和下限值分别为44.39和25.93 MtCO₂,分别约占当年上海碳排放总量的27.23%和15.91%。与此同时,2007年上海市最终消费的国内贸易隐含碳总量为13.63 MtCO₂,约占当年上海碳排放总量的8.36%;而其国际贸易隐含碳量的上限值和下限值分别为4.58和0.59 MtCO₂,分别约占当年上海碳排放总量的2.81%和0.36%。此外,上海市的国际与国内贸易隐含碳流入量和流出量等均存在显著的部门差异。而在国内贸易中上海市贸易隐含碳的流入与流出上,流入上海的贸易隐含碳排名前五的地区分别是河北、浙江、湖北、江苏和河南,接受流出上海的贸易隐含碳量排名前五的地区分别是浙江、广东、江苏、河北和安徽。     

北极新奥尔松地区夏季近地面CO2、CH4和N2O浓度的观测研究

2008和2009年夏在北极新奥尔松地区（Ny-Ålesund）不同苔原区域（鸟类保护区、海滩苔原、矿区、人类活动区等）监测CO₂、CH₄和N₂O近地面浓度的时空变化并分析其可能的影响因素。2008年7月25日-8月13日和2009年7月13-26日,在不同观测区域设置常规和非常规采样点采集气体样品共239瓶并妥善保存。实验室内使用气相色谱（GC）测定准确真空瓶中温室气体（CO₂、CH₄和N₂O）的浓度。鸟类保护区的日变化中,2008年鸟类保护区CO₂和N₂O日变化浓度均大于2009年约30 ppm和25 ppb。2008年海滩苔原CO₂浓度均高于2009年约30 ppm;N₂O浓度低于2009年11 ppb;2008年鸟类保护区CH₄浓度低于2009年,而海滩苔原2008年浓度高于2009年,差值均约为0.7 ppm。这些年际变化可能由环境条件（天气变化等）和地表覆盖情况的变化引起。高海鸟活动区（HB）CO₂浓度低于海鸟活动较少的区域（MB 和 LB）;鸟类保护区CO₂浓度低于海滩苔原,N₂O浓度高于海滩苔原,主要原因是海鸟活动和鸟粪增加了土壤营养元素,影响苔藓植被发育的情况并改变上垫面状况。综合不同苔原区域：新奥尔松地区CO₂和CH₄浓度高于ZEP (Zeppelin Station)监测平均浓度,地表向大气输送CO₂和CH₄;而N₂O低于ZEP监测的平均浓度,地表从大气吸收N₂O。不同区域影响因素不同：鸟类保护区、海滩苔原和鸟岛主要是受到海鸟活动影响;矿区主要是受水分和土壤基质影响;站区和机场受到人类活动影响但并不明显,总的来说直接原因是由于地表覆盖情况以及地形不同引起。     

中国县域碳排放的时空演变及影响因素

县域是实现新型城镇化的重要平台和关键地域单元,揭示县域碳排放的时空格局演变及其驱动因素对于完善中国新型城镇化战略和促进生态文明建设、绿色转型发展具有重要意义。本文使用2000—2017年中国县域碳排放数据,分析了县域人均碳排放的总体变化、区域差异、时空格局及集聚特征,并在STIRPAT模型和环境库茨涅茨曲线（EKC）假说下,运用面板分位数回归解释社会经济发展对县域人均碳排放的动态影响。结果表明：① 中国县域人均碳排放呈现先急后缓的增长趋势。人均碳排放水平差异加大,且呈上升趋势,西部地区县域人均碳排放差距悬殊。② 县域人均碳排放总体上呈现“北高南低”的空间格局,经济发达地区的人均碳排放远高于其他地区,空间极化效应明显。③ 县域人均碳排放具有显著的空间正相关性,高—高集聚的区县数量逐渐增多且分布重心向西北移动,而低—低集聚的区县数量不断减少,主要集中于中南地区,县域人均碳排放集聚类型具有空间锁定效应。④ 人口密度、政府财政支出对县域人均碳排放具有抑制作用,第二产业产值规模、碳排放强度则存在显著的正相关性,中低碳排放水平区县的经济发展和人均碳排放之间呈现倒“N”型曲线关系,社会经济发展结构的调整是实现整体碳减排的关键。因此,政府减排策略的落实应考虑区县碳排放的阶段性差异,实现落后地区发展和转型“两手抓”的同时发挥重点城市群、都市圈在碳减排中的先导作用。此外,通过技术创新提高能源利用效率应作为现阶段县域碳减排的主要手段。     

多尺度交通出行碳排放影响因素研究进展

减少交通出行碳排放是全球共同面对的重大议题之一,同时也是城市和交通可持续发展的重要目标。论文首先基于文献计量方法对近20年来的全球交通出行碳排放研究现状与趋势进行梳理与分析,在此基础上,分别从国家、城市和社区3个尺度对国家交通能源消耗及其碳排放的驱动力因素、城市形态对交通碳排放的影响以及社区建成环境对居民出行碳排放的影响研究进行了文献综述与归纳凝练。研究发现：① 国家尺度的研究早期大多基于时间序列数据,采用分解法探究交通能源消耗的主要驱动力;近年来,研究进一步根据能源消耗数据“自上而下”地测算交通碳排放,并通过构建面板数据模型探究社会经济、城市形态和交通发展因素对交通碳排放的影响。② 城市尺度的研究早期围绕紧凑城市是否一种低碳的城市形态而进行讨论,主要使用截面数据和相关分析方法;近年来,进一步拓展使用情景预测、GIS空间分析、空间回归、空间模拟等方法探究城市交通碳排放的空间差异及其与城市形态、城市中心分布形式之间的关系。③ 在社区尺度,研究多以截面、非集计的问卷调查数据为主,采用定量的数学模型探究居民社会经济属性和人口密度,土地利用混合度,与就业地、城市中心的距离,路网与交叉口密度、公共交通供给水平等建成环境要素对居民出行碳排放的影响。最后有针对性地提出了未来中国城市交通出行碳排放影响因素的研究趋势。