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。     

中国二氧化硫减排分析及减排潜力

SO₂是中国主要污染物总量控制指标之一。分析SO₂排放变化和影响因素对今后SO₂及其他污染物减排具有借鉴意义。在分析近10 a来尤其是"十一五"期间中国SO₂减排趋势的基础上,通过构建对数平均权重模型和减排潜力模型分析SO₂减排的影响因素和减排潜力,并对"十二五"SO₂排放进行情景分析。结果表明:SO₂排放量呈先上升后下降的变化趋势,"十一五"减排目标顺利实现;2005~2009年,中国工业SO₂排放量平均每年减少65×10⁴ t,其中,经济增长平均每年促进SO₂排放量增长315×10⁴ t,技术进步则平均每年使SO₂排放量减少344×10⁴ t,行业结构因素平均每年减少SO₂排放量36×10⁴ t;中国SO₂排放强度存在着绝对趋同和条件趋同,在条件趋同下,2009年中国各地区SO₂减排空间为738×10⁴ t,相当于当年SO₂排放量的1/3;"十二五"期间,若工业SO₂减排目标为8%~10%,则其去除率在2015年末需达到74%~80%,减排形势将依然严峻。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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%)。     

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。     

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。     

西北冰洋二氧化碳分压变异与海冰变化的关系

北极海冰消退造成了开阔水域面积的增加,进而促进表层海水吸收更多的二氧化碳(CO₂),导致表层CO₂分压(pCO₂)呈上升趋势。然而,目前还缺少对于海冰消退过程中pCO₂的显著变化及其与海冰联系的相关研究。本研究基于2008年中国第三次北极科学考察数据,发现西北冰洋夏季海表pCO₂的分布呈现出陆架区低海盆区高的特征,整个海区总体上为大气CO₂的汇,其中陆架区碳汇通量为13.8 mmol·m^–2·d^–1,而广阔的加拿大海盆区仅为3.7 mmol·m^–2·d^–1。本研究重点分析了海盆区高pCO₂和低碳汇的驱动机制,根据质量平衡模型模拟了加拿大海盆区在整个海冰融化过程以及随开阔海域时间延长的情景下,海表pCO₂的响应变化趋势。结果表明:(1)在融冰过程中,海-气CO₂交换驱动pCO₂呈缓慢增...     

湖北省湿地碳汇潜力及其碳增汇措施初探

湖北地处长江中下游,其湿地类型在中国湿地中具有明显的代表性,在保障人类生存发展中发挥重要作用。湿地在全球碳循环过程中发挥重要作用,天然湿地作为大气重要的碳汇,在减缓全球气候变化、支撑中国碳中和发挥重要作用。文章根据已有研究文献,初步估算了湖北省湿地碳汇潜力,为湖北省林业碳汇发展提供重要决策支撑。结果表明：湖北省湿地碳汇能力达171.12×10⁴～281.34×10⁴t C/a,转化为二氧化碳(CO₂)吸收量达627.45×10⁴～1 031.58×10⁴ t CO₂/a,可中和2015年度湖北省化石能源燃烧CO₂排放量3.64×10⁸ t的1.7%～2.8%,表明湖北湿地具有重要的碳汇潜力。为提高和维持湖北省湿地碳汇潜力,提出以下对策：保护现有湿地面积,固持现有碳汇;修复退化湿地,增加湿地碳汇潜力;降低污染物排入淡水湿地生态系统,减少碳排放;优化湿地植被群落组成,增加碳汇潜力;适宜增加农田生态系统氮肥量,增加碳汇...     

基于EKC框架的旅游发展对区域碳排放的影响分析——基于1995-2015年中国省际面板数据

基于扩展的环境库兹涅茨曲线（EKC）,利用1995-2015年中国省际面板数据探讨旅游发展对区域碳排放的影响,同时分析了经济增长、贸易开放程度、失业率、受教育程度和城市化水平等因素对碳排放的影响作用。研究表明：① 传统经济增长与碳排放之间的倒“U”型EKC假说成立,受教育程度（-0.061）、失业率（-0.062）和贸易开放程度（-0.170）的提升有利于降低人均CO₂排放量,其中,贸易开放程度的减排作用最为明显;城市化水平（2.113）的提高会增加人均CO₂排放量。② 旅游发展对区域碳排放的影响显著,具体表现为：旅游接待人次与人均CO₂排放量拟合曲线呈正“U”型,而人均旅游消费与人均CO₂排放量则呈现典型的倒“U”型曲线良性发展状态。③ 旅游专业化水平的提高会使得EKC向下方移动,经济发展的环境压力得到减轻,且高旅游专业化区域旅游接待人次与人均CO₂排放量之间关系的转折点相对较高,而其人均旅游消费与人均CO₂排放量之间关系的转折点则相对较低。     

沙漠及绿洲不同覆被下大气CO2浓度的梯度变化

运用美国生产的开环气体交换系统LI-6400便携式光合作用测定系统,研究了沙漠及绿洲不同覆被下大气CO₂浓度的梯度变化。结果表明,2001年巴丹吉林沙漠南缘大气CO₂浓度为366μmol·mol^-1,秋季大气CO₂浓度梯度在1~ 10m高度范围内为0,CO₂浓度与气温呈线形正相关,相关系数为0.87;与空气相对湿度呈线形负相关,相关系数为 -0.86。秋季绿洲区CO₂浓度高于沙漠区,人类活动向大气排放CO₂,是绿洲区CO₂浓度高于沙漠区的主要原因。绿洲不同覆被类型其CO₂浓度梯度明显不同,影响CO₂浓度梯度的主要因素为:人类活动、覆被变化、气象因子。覆被变化研究得出,杨树林初秋光合作用最强时在10m高度范围内CO₂浓度可降低22μmol·mol^-1;另外得出,降雨能够明显降低空气CO₂浓度。     

生活方式对开封城市家庭采暖碳排放的影响

随着城市化进程的加快和家庭采暖用能消费量的不断提高, 家庭采暖用能碳排放对环境造成的胁迫效应日益凸显。尽管家庭采暖碳排放问题引起众多学者的关注, 但深入探讨微观家庭采暖用能碳排放机理研究仍然缺乏。根据生活方式对家庭采暖碳排放影响的理论分析, 构建城市家庭采暖碳排放影响因素研究模型, 以暖温带典型城市——开封市为例, 基于792 户家庭样本的调查数据, 探究生活方式与家庭人均采暖CO₂排放之间的关系。借助数据统计和多元回归分析发现:① 家庭采暖生活方式各因子与人均采暖CO₂排放量之间的关系密切, 随着各因子的变化, 家庭人均采暖CO₂排放量呈现出规律性变化;② 生活方式各因子均为影响家庭人均采暖CO₂排放的显著因子, 其中, 住房面积、采暖形式、采暖期长度、人口规模等因素对家庭人均采暖CO₂排放的影响程度较大。建议采用低碳采暖形式, 以降低家庭采暖碳排放量。     

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。     

中国风电减排CO2的成本测算及其时空分异

以风电并网利用为主的风能资源快速开发和利用已产生了显著的能源替代、CO₂减排和推动地区经济发展等良性效应,开展中国风电减排CO₂成本测算及其时空分异的探究对于准确认识风能在能源系统中地位、明确风电发展方向和制定应对气候变化对策具有重要作用。在明确风电电价测算方法和构建风电减排CO₂成本测算模型的基础上,通过对当前中国典型风电项目技术经济数据的收集和分析以及通过学习曲线模型分析,测算了不同风能等级区、不同省份不同时期的中国风电减排CO₂成本。结果表明,在当前水平下,中国在风能极丰富区、丰富区、较丰富区、一般区、贫乏区风电减排CO₂的成本分别为120元/t、182元/t、243元/t、367元/t、737元/t;不同省份减排成本差异很大,最高值和最低值分别为783元/t和39元/t,且呈现出沿海省份减排成本低于内陆省份,减排成本空间分布与风能资源存在一定错位的现象。在2008~2050年期间,中国风电减排CO₂成本呈持续下降趋势,预计在2020年风电开始具备与常规火电竞争的能力。     

大气污染物排放量与颗粒物环境空气质量的空间非协同耦合研究——以武汉市为例

针对区域大气污染物排放量与空气质量在时空分布上存在不完全协同、匹配的现象,论文选择SO₂、NO_X、PM_2.5、CO和VOCs作为大气污染物指标,选择气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)表征颗粒物环境空气质量,以武汉市为例,综合应用耦合模型和空间错位指数模型研究2类指标之间的空间非协同耦合规律。主要结论如下：① 武汉市大气污染物排放量与颗粒物空气质量具有不同空间分布特征,大气污染物排放量呈现由城市中心城区向远城区递减的趋势,其中SO₂、PM_2.5和VOCs的排放具有明显的中心聚集现象,而NO_X和CO聚集现象不显著,且与道路分布明显相关;AOD分布具有明显的空间差异性,总体上呈由西北向东南依次递减的趋势。② 武汉市大气污染物排放与颗粒物空气质量的空间非协同耦合规律：越靠近城市中心城区,空间协同耦合现象越显著,空间错位现象越弱;越远离主城区,空间非协同耦合现象越显著,空间错位现象越显著;SO₂排放量与AOD在武汉市远城区的空间错位指数均大于0.7,且耦合度指数小于0.3,呈现较强的非协同耦合特征,NO_X、VOCs、PM_2.5的排放量与AOD在武汉中心城区的空间错位指数均小于0.5,且耦合度指数大于0.5,协同耦合现象较为显著。③ 基于时空非协同耦合分析城市大气环境污染治理建议：针对污染物与AOD空间错位不显著的城市中心城区,以本地减排治理为主;针对污染物与AOD空间错位显著的远城区,应在污染溯源分析的基础上进行区域协调综合治理。     

中国城市空气质量的区域差异及归因分析

开展城市空气质量时空格局演变特征及其影响因素的研究,对于深入认识城市环境与社会经济系统的互馈机理、制定高效的环境治理措施、提升城市发展质量具有重要的理论与实践意义。本文以中国全面实施《大气污染防治行动计划》的2014年为起点,刻画了2014—2019年286个地级以上城市6种空气污染物浓度（CO、NO₂、O₃、PM₁₀、PM_2.5、SO₂）的时空演变特征,并基于面板回归模型分析各污染物浓度之间的相互作用关系;进而利用随机森林模型对城市6种空气污染物浓度与13个自然和社会经济影响因子的关联强度进行探究,从中梳理出关键影响因子。结果显示：① 研究期内,O₃污染加剧,其余污染物年均浓度逐年下降,其中SO₂浓度降幅最大。虽然典型的重污染区范围有所减小,但京津冀、山东半岛、山西、河南等地区的城市空气污染物浓度仍相对较高。② 城市6种空气污染物浓度之间存在显著的相互影响关系,城市空气复合污染特征明显。③ 自然因素和社会经济因素对不同种类空气污染物浓度的影响差异较大,且与污染物浓度之间呈非线性响应关系。自然因素中,城市年均气温与空气污染物浓度的关联强度最大,其次是植被指数。社会经济影响因素中,土地城市化水平和二产比重是主导影响因子,其次是电力消耗总量和交通因子。偏依赖分析进一步刻画了不同污染物浓度对主导影响因子的响应突变阈值。鉴于人类对于自然环境和气象条件的控制能力有限,建议继续通过优化城市密度、控制人为排放源及严格的空气污染防控措施以进一步有效提高城市空气质量。