基于MRIO模型的中美欧日贸易隐含碳特点对比分析

基于GTAP8数据库,构建了2004年和2007年全球多区域投入产出（MRIO）表,测算了中国、美国、欧盟和日本基于生产端和消费端的碳排放量,对比了中、美、欧、日各自对外贸易隐含碳特征,分析了中美、中欧、中日双边贸易中的隐含碳特点。结果表明：2004和2007年,中国基于生产端的碳排放高出消费端15%以上,而美、欧、日则低5%左右;中国是隐含碳净出口国,而美、欧、日则属于隐含碳净进口国;中国出口隐含碳最高的前三个行业依次是设备制造业、纺织服装业和其他制造业;美、欧出口隐含碳最多的行业则是设备制造业、交通业和石化工业,日本的出口隐含碳高度集中于设备制造业。     

碳排放许可的强度分配标准与中国区域经济协调发展——基于30省区CGE模型的分析

基于30省区CGE模型,模拟分析了碳排放许可的强度分配标准对我国区域协调发展的影响。结果表明：按行业属性设定强度分配标准会加剧区域经济发展不平衡状况;按区域经济发展水平设定强度分配标准,对区域协调发展的影响较小,但会对高排放行业造成较大的冲击。中央政府基于强度分配标准,参考区域经济发展水平,将碳排放许可分配到各个省份,然后各个省份再参考行业特点将碳排放许可分配给机制覆盖行业的实体或排放源,这样的两阶段分配结构是较为现实的、具有可操作性的政策选择。     

基于LEAP模型的城市交通低碳发展路径研究——以广州市为例

以广州市为例,应用长期能源替代规划系统（LEAP）模型,通过设置政策情景、低碳情景和绿色低碳情景,模拟不同发展情景下广州交通领域未来的能源消费需求和CO₂排放趋势,分析城市低碳发展的方向和路径。结果显示,随着城镇化进程的加快和生产生活运输需求的增加,广州交通领域碳排放总量将持续增长,但增长速度有所放缓。政策情景下,广州交通领域的CO₂排放将于2035年左右达到峰值,严重滞后于广州市提出的碳排放总量达峰目标;低碳和绿色低碳情景下,通过加大低碳政策措施的力度,达峰时间有望分别提前到2025年和2023年。要实现城市交通的低碳发展,促进交通碳排放提前达峰,需要大力发展铁路和水路运输,全面落实公交优先发展战略,有效控制小汽车数量和出行频率,不断提高交通工具的清洁化和能效水平,逐步形成各种运输方式协调发展的综合交通运输体系,推动城市交通低碳发展。     

共享社会经济路径在土地利用、能源与碳排放研究的应用

情景是气候变化研究的重要工具。为了科学支撑气候变化科学评估和研究,2010年政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出了共享社会经济路径(Shared Socioeconomic Pathways, SSPs)。作为从社会经济变化视角构建的气候情景,SSPs促进了气候变化科学基础、影响、脆弱性、风险、适应和减缓等学科的综合研究。本文介绍了SSPs情景研发与应用过程;阐述了全球和中国的人口经济、土地利用、能源和碳排放的模拟和预估主要成果;探讨了全球和中国碳排放路径及其与“双碳”目标的关系;并展望了SSPs应用前景。     

Earth System Model FGOALS-s2: Coupling a dynamic global vegetation and terrestrial carbon model with the physical climate system model

Earth System Models （ESMs） are fundamental tools for understanding climate-carbon feedback. An ESM version of the Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model （FGOALS） was recently developed within the IPCC AR5 Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 （CMIP5） modeling framework, and we describe the development of this model through the coupling of a dynamic global vegetation and terrestrial carbon model with FGOALS-s2. The performance of the coupled model is evaluated as follows. The simulated global total terrestrial gross primary production （GPP） is 124.4 PgC yr-I and net pri- mary production （NPP） is 50.9 PgC yr-1. The entire terrestrial carbon pools contain about 2009.9 PgC, comprising 628.2 PgC and 1381.6 PgC in vegetation and soil pools, respectively. Spatially, in the tropics, the seasonal cycle of NPP and net ecosystem production （NEP） exhibits a dipole mode across the equator due to migration of the monsoon rainbelt, while the seasonal cycle is not so significant in Leaf Area Index （LAI）. In the subtropics, especially in the East Asian monsoon region, the seasonal cycle is obvious due to changes in temperature and precipitation from boreal winter to summer. Vegetation productivity in the northern mid-high latitudes is too low, possibly due to low soil moisture there. On the interannual timescale, the terrestrial ecosystem shows a strong response to ENSO. The model- simulated Nifio3.4 index and total terrestrial NEP are both characterized by a broad spectral peak in the range of 2-7 years. Further analysis indicates their correlation coefficient reaches -0.7 when NEP lags the Nifio3.4 index for about 1-2 months.     

数字赋能与城市碳排放——基于下一代互联网示范城市的准自然试验

研究基于2009—2017年中国268个地级市面板数据,将下一代互联网示范城市政策视为准自然实验,利用双重差分模型（DID）实证检验了下一代互联网示范城市政策对城市碳排放的影响。结果表明：下一代互联网示范城市政策对城市碳排放具有缓解作用,可使城市碳排放减少1.41%,该结论在经过稳健性检验后依然成立;在机制分析中得出,下一代互联网示范城市政策主要通过产业结构优化和绿色技术创新的方式缓解城市碳排放;进一步异质性检验表明,下一代互联网示范城市的建设对大型城市和高碳排放量城市的减排效果更加显著,对中小型城市则表现出加剧碳排放的现象。     

中国电力行业碳排放达峰及减排潜力分析

推动电力行业低碳发展是中国有效控制CO₂排放和推动尽早达峰的重要抓手。在分别利用学习曲线工具和自下而上技术核算方式分析风电、光伏两类主要的可再生电力和其他各类电源发展趋势的基础上,综合评估了既有政策和强化政策条件下2035年前中国电力行业能源活动碳排放变化趋势。研究发现,既有政策情景下电力行业碳排放在2030年左右达到峰值,届时非化石能源在发电量中比重为44%,而通过强化推动能源绿色低碳发展的相关政策,2025年前即可达到电力行业碳排放峰值,2030年非化石电力在发电量中比重可以提升至51%,其中可再生电力加速发展将分别贡献2025、2030和2035年当年减排量（相对于既有政策情景）的45%、54%和62%。尽管从保障电力稳定安全供应角度,煤电装机仍有一定增长空间,但考虑到电力行业绿色低碳和可持续发展的长期需求,仍应加强对煤电装机的有效控制,“十四五”期间努力将煤电装机控制在11亿kW左右的水平。     

湿球温度冷度日反映制冷能耗的适用性评估

基于湿球温度提出一种新的表征制冷能耗的冷度日,利用TRNSYS软件模拟得到1961—2012年逐月制冷能耗,分析了基于湿球温度的冷度日反映我国不同建筑气候区制冷能耗的适用性。结果表明,除上海外,基于干球温度的冷度日并不能很好地反映制冷能耗,仅能解释逐月制冷能耗的17%~60%;基于湿球温度的冷度日能够很好地反映各建筑气候区的制冷能耗,可以解释逐月制冷能耗的67%~98%。此外,各建筑气候区随着设定的基础湿球温度不同,计算得到的冷度日对制冷能耗的解释量不同。基础湿球温度为16.85℃的冷度日对哈尔滨和天津制冷能耗解释量最大,而不同基础湿球温度的冷度日对上海和广州制冷能耗解释量均无明显差异。以上研究结果证实,基于湿球温度的冷度日能较好地反映各建筑气候区制冷能耗,但各气候区用湿球冷度日反映制冷能耗时应设定不同的基础湿球温度。     

2000—2019年江西省能源消费碳排放变化及其影响因素

基于能源消耗数据,采用IPCC碳核算方法和LMDI分解模型,探讨了2000—2019年江西省一次能源消费碳排放的变化及其主要影响因素,并通过Tapio脱钩模型进一步分析了经济增长与能源碳排放脱钩特征。结果表明：1)一次能源碳排放量整体呈上升趋势,碳排放强度总体呈下降趋势,其中2015年以后碳排放量年均增长速度放缓、碳排放强度下降速度加快。2)对碳排放量增加起促进作用的因素为人口效应、经济产出效应和能源结构效应,其中经济产出效应的作用最为显著;起抑制作用的要素为能源强度效应,能源替代效应不明显。与2000—2015年仅能源强度效应使碳排放量下降的情况不同,2015—2019年能源强度效应、能源替代效应和能源结构效应均使碳排放量下降,其中能源强度效应贡献率比2000—2015年高3倍。3)经济增长与能源消费碳排放量以弱脱钩为主,其中2016—2019年脱钩弹性呈逐渐减小趋势。     

GRAPES NOAH-LSM陆面模式水文过程的改进及试验研究

土壤含水量的计算影响着陆面过程的能量平衡和水量平衡,是陆面模式的核心计算要素之一。目前,GRAPES_Meso模式采用的NOAH-LSM(Noah-Land Surface Model)陆面模式既不能有效地表达径流产源面积的变动情况,也不能完整描述水文循环过程。本次试验针对以上问题对其进行了改进:(1)加入蓄水容量曲线,考虑网格内产流面积的变化及土壤含水量的不均匀性;(2)加入汇流模式,以考虑水平二维水分再分配,提高模式对径流和流量模拟能力。选取2008年8月至9月降水进行模拟试验,研究陆面水循环过程对近地面气象要素的影响。结果表明:改进后的模式模拟土壤湿度、2 m温度等近地面气象要素更接近观测值,并最终对降水量以及降水落区也产生了一定的影响。     

城市化、产业结构、能源消费、经济增长与碳排放的关联性分析——基于中国省际收入水平异质性的实证研究

在全国推崇节能减排,寻求低碳经济发展的大环境下,探究不同收入水平下各影响因子与碳排放的关联性有助于区域异质性碳减排政策的制定。根据2002—2016年的经济发展水平数据,将中国30个省及直辖市（不包含西藏及港、澳、台地区）划分为4个不同收入水平,分别建立面板向量自回归（PVAR）模型,并运用面板格兰杰因果检验、脉冲响应和方差分解探究城市化、产业结构、能源消费、经济增长与碳排放之间的关联性。研究结果表明,处于不同收入水平下的省份各影响因子与碳排放之间的关系存在异质性。收入水平较高的省份当前城市化水平已产生显著的减排效应,而欠发达地区仍处于城市化进程加速碳排放阶段;4个收入水平下能源消费均会长期影响碳排放,但欠发达地区更加需要摆脱能源依赖的经济发展路径,并且提高能源利用率从而降低碳排放;非高收入水平省份产业结构对碳排放造成的影响明显高于高收入水平省份。此外,实证结果表明,中国仍处于碳排放与经济发展的同步增长阶段,减排政策将会对经济增长产生负向反馈,故现有减排路径的选择需要高度审慎的设计与实施。     

沈阳市城乡梯度湿地水体碳氮磷含量变化研究

湿地是人类生存和发展的重要环境之一,然而城镇化在带动经济发展的同时也严重影响了湿地生态系统。本文利用城乡梯度研究方法结合湿地分布特征,设置从沈阳城市中心到城市边缘的研究样带,沿着城镇密集区（浑河）—郊区（蒲河）—乡村（卧龙湖,仙子湖）梯度带选取典型湖泊和河流湿地样地为研究对象,系统分析城镇化对湿地水体碳氮磷含量的影响。研究发现湿地水体碳氮磷含量与城乡梯度具有相关性,总碳（TC）和可溶性有机碳（DOC）含量及SUVA₂₈₀值沿城镇密集区—郊区—乡村梯度带逐渐增加,即远离市中心的乡村卧龙湖湿地最高,分别为（120.68±2.34）mg/L,（41.56±6.27）mg/L和（0.35±0.10）L/(mg·m),显著高于位于四环以外乡村仙子湖湿地、流经沈阳市四环蒲河和穿越三环浑河湿地水体。湿地水体氮磷含量总体上沿着城乡梯度带呈降低趋势,但蒲河湿地水体总氮（TN）和总磷（TP）含量最高,分别为（5.35±0.19）mg/L和（1.45±0.07）mg/L,显著高于位于城镇密集区的浑河湿地水体。城镇化作用总体上增加了湿地水体铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）含量,其中,横穿城镇密集区的浑河湿地水体NH₄⁺-N含量最高,为（1.28±0.14）mg/L;NO₃^--N含量则是位于郊区的蒲河湿地水体最高,为(1.42±0.15) mg/L。研究结果表明城镇化改变了湿地生态系统水体碳氮磷含量,使水体DOC含量降低,小分子化合物增多,不利于DOC在水体中的累积;同时由于人类活动的加剧也使氮磷排放增加,使水体氮磷超标,导致流经城镇密集区部分的浑河和蒲河湿地NH₄⁺-N和NO₃^--N含量高于乡村。未来随着城镇化的不断发展,应严加控制和合理规划,防止城镇化导致的湿地水体污染和生态系统的破坏。