化石燃料燃烧和工业生产碳排放
由2016年全球化石燃料燃烧和水泥生产导致的碳排放强度(空间分辨率10 km)可知(图3-1),全球有4个高值排放中心,排放强度为100~600 g C/m2/yr(1 g C/m2/yr=1克碳/平方米/年),分别位于美国中东部、欧洲中西部、亚洲东部及南亚城市工业密集区。非洲、大洋洲、南美洲中部、北美洲北部以及欧亚大陆北部为低值排放区,排放强度在5 g C/m2/yr以下。
图3-1 2016年全球化石燃料燃烧和水泥生产导致的碳排放强度
从全球1960—2016年化石燃料和工业CO2排放量可以看出(图3-2),CO2排放量逐年增加,1960年CO2排放量约为2.5 Pg C/yr(1 Pg C/yr=十亿吨碳/年),2016年达到9.9 Pg C/yr左右,约为1960年的4.0倍。过去四十年间,CO2排放速率呈现明显阶段性差异,1980年前后CO2排放量略有下降,排放速率为负值;2002—2008年,CO2排放速率较高,在此期间全球工业发展迅速,化石燃料燃烧量较大;2011年以来排放量增速减缓。
图3-2 1960—2016年化石燃料和工业CO2排放量
从1960-2017年Mauna Loa站观测到的大气CO2浓度可以看出(图3-3),大气CO2浓度不断增加,从1960年的316.9 ppm,增加到2017年的406.5 ppm,年平均增速为1.6 ppm/yr。1960—1969年、1970—1979年、1980—1989年、1990—1999年、2000—2009年的大气CO2浓度增速分别为0.9、1.2、1.6、1.6、2.0 ppm/yr。卫星观测的2010—2017年大气CO2浓度增速为2.2 ppm/yr,约为上世纪六十年代的1.4倍,进入21世纪以来大气CO2浓度增速不降反增,未达到京都议定书减缓全球大气CO2浓度增长、使人类免受气候变暖威胁的目标。
图3-3 1960-2017年Mauna Loa观测站大气CO2浓度