基于生产与消费视角的CO2环境库茨涅兹曲线的实证研究

 基于生产和消费视角,对人均GDP和单位GDP的CO₂排放之间的内在关系进行了实证分析。对1990-2004年44个国家的人均GDP与生产型和消费型的单位GDP的CO₂排放进行面板数据的单位根检验和协整分析,在此基础上,对CO₂环境库茨涅兹曲线（EKC）进行模拟。结果显示：无论是从生产视角还是从消费视角,单位GDP的CO₂排放量都具有显著的倒"U"形状,符合环境库茨涅兹曲线特征。但对于多数发展中国家,消费型单位GDP的CO₂排放量总是低于生产型单位GDP的CO₂排放量,表明多数发展中国家在国际贸易中存在着内涵CO₂排放的净出口,这对从生产角度核算国家温室气体排放体系提出了挑战。最后,分析了CO₂环境库茨涅兹曲线对中国应对气候变化的启示。     

CO2倍增对我国东部极端降水的影响

利用GFDL-CM2.1耦合模式控制试验和CO₂增长试验逐日降水输出结果,评估了CO₂浓度加倍对我国极端降水变化的影响。结果表明：CO₂浓度加倍导致我国东部地区年极端降水的强度增强、降水量显著增多及降水频次显著增加（除华北南部外）; CO₂浓度加倍对我国春夏季极端降水影响较大,导致东部多数地区春夏季极端降水频次增加,强度增强;而CO₂浓度加倍导致华北南部和长江中下游春夏季雨日减少以及小雨、中雨减少,从而导致年总降水量减少。     

CO2地下埋存分布状况及环境影响的监测

CO₂的地质埋存处理是减缓温室效应的现实选择之一。要保证埋存的有效性、安全性和持久性,需要对钻井（主要包括注入井和废弃井）、CO₂地下分布运移状况以及因CO₂渗漏所造成的环境影响等方面实施严格的监测管理。通过对以上各方面文献的查阅和综合分析,系统阐述了世界范围内目前CO₂地质埋存过程中所采用的各项主要监测技术。     

中国汽车空调行业HFC-134a需求和排放预测

 近年来HFC-134a作为中国汽车空调行业CFC-12制冷剂最主要的替代品,其消费量增长迅速,是中国消费量最大的HFCs（氢氟烃类物质）。以2005年为基线,通过制冷剂替代、技术进步、熟练操作和政策控制等情景假设,预测了中国汽车空调行业HFC-134a的需求量及排放量。结果表明：到2010和2015年,汽车空调HFC-134a的消费量将分别接近2.0万和3.5万t,排放量将分别接近1.6万和3.0万t,约折合排放21.0 和39.0 Mt CO₂当量。上述排放相对基线情景（即维持当前政策措施和不开展回收活动）,2010年和2015年减排温室气体分别为6.7 和13.0 Mt CO₂当量。     

中国参与长期（2000-2050年）CO2减排的情景选择

利用国外较为成熟的气候与经济综合评估模型（DICE/RICE）,通过调整CO₂排放控制率,对我国2000-2050年的若干CO₂排放情景进行了设定,在保证大气CO₂总量稳定的前提下开展了若干CO₂减排方案下我国CO₂排放量、经济发展水平和效用水平的影响评估。研究结果表明,若干CO₂减排方案都可以使未来200年的全球平均地表温度增量控制在3.2℃的气候安全阈值范围内,都可以有效地保护全球气候安全。当我国到2050年的CO₂排放量从2000年的253%控制为50%时,国内生产总值(GDP)的下降幅度从0.33%增加到12.22%,相对应的效用值的下降幅度从0.00422增加到0.09946,其下降幅度都随CO₂减排额度的加大而增加。为此,我国将要追加621.96亿～13784.73亿美元的气候投资,占GDP的0.19%～10.5%。因此,从最大程度地减少实施减排所需要的气候投资和对我国经济影响的角度出发,我国应该优先选择到2050年CO₂排放量控制为2000年的253%这个方案。     

1975-2005年中国铁路机车的CO2排放量

基于我国铁路部门逐年统计数据,计算了1975-2005年我国铁路机车的CO₂排放量,分析了我国铁路机车CO₂排放强度及其变化特点。结果表明,由于蒸汽机车不断被内燃机车和电力机车所取代,我国蒸汽机车CO₂年排放量逐年降低,内燃机车的CO₂年排放量逐年上升,铁路机车CO₂总排放量由1975年的4223万t降至2005年的1640万t,CO₂排放强度呈现明显的降低趋势,年均降低2.4 g /换算吨公里。我国铁路机车的CO₂排放量占整个交通运输仓储和邮政行业CO₂排放量的比重也呈逐年降低趋势。     

CO2倍增对我国东部极端降水的影响

 利用GFDL-CM2.1耦合模式控制试验和CO₂增长试验逐日降水输出结果,评估了CO₂浓度加倍对我国极端降水变化的影响。结果表明：CO₂浓度加倍导致我国东部地区年极端降水的强度增强、降水量显著增多及降水频次显著增加（除华北南部外）; CO₂浓度加倍对我国春夏季极端降水影响较大,导致东部多数地区春夏季极端降水频次增加,强度增强;而CO₂浓度加倍导致华北南部和长江中下游春夏季雨日减少以及小雨、中雨减少,从而导致年总降水量减少。     

CO2地下埋存分布状况及环境影响的监测

 CO₂的地质埋存处理是减缓温室效应的现实选择之一。要保证埋存的有效性、安全性和持久性,需要对钻井（主要包括注入井和废弃井）、CO₂地下分布运移状况以及因CO₂渗漏所造成的环境影响等方面实施严格的监测管理。通过对以上各方面文献的查阅和综合分析,系统阐述了世界范围内目前CO₂地质埋存过程中所采用的各项主要监测技术。     

基于多目标规划的中国二氧化碳减排的宏观经济成本估计

CO₂减排的宏观经济代价对处于不同发展阶段的国家有着巨大的差异,对此给出科学的估计具有重要的科学和现实意义。本文运用基于投入产出的多目标规划对中国CO₂减排的宏观经济成本进行了估算。结果表明：CO₂排放控制对我国经济的影响十分显著,在目前条件下,我国2010年CO₂减排的宏观经济成本为3100～4024元/t CO₂;而且减排的力度越大,相应的单位减排的宏观经济成本越高。采掘业、石油行业、化学工业、金属冶炼等行业和部门是CO₂的高排放部门,但同时也是实现减排较有潜力的部门。     

钢铁工业CO2的排放现状及主要的捕集方法

简要讨论了目前CO₂等温室气体的危害、钢铁工业CO₂的排放现状及来源,并针对我国钢铁行业的发展状况,分析了温室气体CO₂的捕集方法.     

一个考虑二氧化碳的非线性气侯模式

建立一个包含年平均二氧化碳含量「ＣＯ２」、下垫面温度、边界层气温以及云量的零气候模式,用于研究ＣＯ２对气候的影响,结果表明,该模式能模拟出现代气候态以及「ＣＯ２」变化的趋势。进而用与该模式相应的现代气候平衡态的偏差方程,考察了在ＣＯ２的作用下,气候系统由定常态到周期态再到混沌态的演变过程。     

Managing carbon-intensive materials in a decarbonizing world without a global price on carbon

Emissions from the production of iron and steel could constitute a significant share of a 2°C global emissions budget (around 19% under the IEA 2DS scenario). They need to be reduced, and this could be difficult under nationally based climate policy approaches. We compare a new set of nationally based modelling (the Deep Decarbonization Pathways Project) with best practice and technical limit benchmarks for iron and steel and cement emissions. We find that 2050 emissions from iron and steel and cement production represent an average 0.28?tCO₂ per capita in nationally based modelling results, very close to the technical limit benchmark of 0.21?tCO₂ per capita, and over 2.5 times lower than the best practice benchmark of 0.72?tCO₂ per capita. This suggests that national projections may be overly optimistic about achievable emissions reductions in the absence of global carbon pricing and an international research and development effort to develop low emissions technologies for emissions-intensive products. We also find that equal per capita emissions targets, often the basis of proposals for how global emissions budgets should be allocated, would be inadequate without global emissions trading. These results show that a nationally based global climate policy framework, as has been confirmed in the Paris Agreement, could lead to risks of overshooting global emissions targets for some countries and carbon leakage. Tailored approaches such as border taxes, sectoral emissions trading or carbon taxes, and consumption-based carbon pricing can help, but each faces difficulties. Ultimately, global efforts are needed to improve technology and material efficiency in emissions-intensive commodities manufacturing and use. Those efforts could be supported by technology standards and a globally coordinated R&D effort, and strengthened by the adoption of global emissions budgets for emissions-intensive traded goods.

Policy relevance

This article presents new empirical findings on global iron and steel and cement production in a low-carbon world economy, demonstrates the risks associated with a nationally based global climate policy framework as has been confirmed in the Paris Agreement, and analyses policy options to deal with those risks.     

Determinants of CO2 emission for post-Soviet Union independent countries

This article analyses the determinants of CO₂ emission for 15 post-Soviet Union independent (PSI) countries given their recent transition to market-based economies and their relatively high levels of corruption. The direct and indirect effects of economic growth on CO₂ emission for the PSI countries are derived using a multiple-equation generalized method of moment (GMM) approach to account for simultaneity among corruption, growth and CO₂ emission. A linear relationship between gross domestic product (GDP) and CO₂ emission was observed from the analysis. Furthermore, GDP influences CO₂ emission directly, but also indirectly through its impact on corruption. Similarly, corruption affects CO₂ emission directly, as well as indirectly through its impact on GDP. Political democracy and economic freedom increase CO₂ emission indirectly through their impact on economic growth. Improved energy efficiency and the EU climate policy reduce CO₂ emission, while inflows of foreign direct investment tend to increase CO₂ emission.

Policy relevance

First, PSI countries need to invest more in efficient energy technologies to mitigate CO₂ emission levels significantly. Second, PSI policies aimed at reducing deforestation (thereby increasing population density) may help mitigate carbon emission. Third, PSI countries would be well served to recognize the detrimental effects of foreign direct investment before embarking on a misguided policy path that attracts such inflows at any cost.     

基于WRF模式的京津冀地区地表大气CO2浓度的模拟研究

在“双碳”目标背景下，从国家层面到地方层面，区域、城市、行业企业都在制定和实施双碳目标行动计划。CO₂模拟因其客观性和高时空分辨率等优势，在城市碳排放研究中深受重视。本研究以京津冀地区为研究区域，采用Picarro仪器高精度观测的2019—2020年CO₂数据，利用WRF模式进行CO₂传输模拟，分析了CO₂浓度变化的季节特征，评估了模式在城区中心、城郊及背景3个观测站点的模拟效果，并对边界层高度及化石燃料碳排放等可能影响CO₂浓度的因素进行了研究。3个观测站点分别为北京中国科学院大气物理研究所325 m气象塔观测站（北京站）、河北香河观测站（香河站）和上甸子区域本底观测站（上甸子站）。模拟结果表明：上甸子站优于香河站，香河站优于北京站，在冬季尤其明显；CO₂浓度的高值区主要分布在城区、电厂和工业区，尤其是唐山、石家庄和邯郸地区，大量交通、工业排放导致CO₂浓度明显上升，且高值区的范围在冬季最大；就日平均变化和日变化而言，边界层高度与CO₂浓度存在相反变化趋势；3个站点的化石燃料碳排放（FFECO2）与近地面总CO₂浓度存在正相关关系，冬春季的相关性高于夏秋季，且FFECO2的占比从大到小依次为北京站、香河站、上甸子站；CO₂传输模拟的不确定性存在空间差异和季节变化。