结论
1)自签订《京都议定书》以来,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并未达到。
通过以中国碳卫星为主的多个全球大气CO2浓度卫星遥感监测的数据分析表明:2017年全球大气CO2浓度高值区主要分布于北美中低纬、东亚和南亚等区域,低值区主要分布于大洋洲和亚欧大陆高纬度区域;2012—2017年全球大气年均CO2浓度呈线性增长趋势,全球大气月均CO2浓度呈稳定性波动增长趋势,一年中由春入夏全球大气CO2浓度降低。全球大气CO2浓度的空间分布存在着一定的不均匀性,随季节变化呈波动式变化,这对于解释全球气候变化的不一致性和变化强度具有重要意义。与上世纪六十年代到21世纪第1个10年大气CO2浓度增速(0.9、1.2、1.6、1.6、2.0 ppm/yr)相比,2010—2017年大气CO2浓度增速(2.2 ppm/yr)不降反增,说明自签订《京都议定书》以来,虽然经全球各国政府和公众一起努力,但是减缓全球大气CO2浓度增长、使人类免受气候变暖威胁的目标并没有达到。
2)中国碳减排成效明显,单位GDP碳排放强度逐渐降低,但与美国等发达国家相比,仍然有较大的减排压力。
在时间上,中国碳排放总体呈上升趋势,排放增速逐渐降低,自2013年以来,中国碳排放增速基本为0。在空间上,中国东部地区碳排放明显高于西部地区,排放较高地区大多处于华北及东部沿海地区。2017年,中国采取的清洁能源发电措施减少碳排放量约为4.25亿吨。中国单位GDP碳排放强度逐年下降,与2005年相比,2017年单位GDP碳排放强度下降了46%,已经超过了我国承诺到2020年碳排放强度下降40%~45%的上限目标,但中国单位GDP碳排放强度明显高于全球平均水平,仍是碳排放大国,经济增长伴随着碳排放的增长,与发达国家经济增长而碳排放减缓趋势不同。
3)加强对陆地生态系统的保护,增强陆地碳汇的能力,有助于减缓全球大气CO2浓度的增长。
通过采用碳监测卫星、能源统计、植被遥感监测等多源数据,应用大数据方法分析全球碳源汇时空分布格局,结果表明:全球主要碳排放源高值区域分布于美国东西部、西欧、东亚及南亚北部地区,低值区域分布于非洲、大洋洲、南美洲中部、北美洲北部以及亚欧大陆北部;主要碳汇高值区域分布于北半球中高纬度森林地区、全球主要热带雨林地区;尽管全球碳排放逐渐增加,但2011年以来增速放缓,而全球碳汇呈波动性降低。厄尔尼诺-南方涛动与全球大气CO2浓度的年际变率存在显著的相关性,在厄尔尼诺年,全球大气CO2浓度年增长率明显高于其他年份。同化系统结果显示,在全球重大气候灾害面前,陆地生态系统碳汇能力会大大削弱,在灾害年(如厄尔尼诺年),甚至出现陆地从净碳汇转换为碳源。
4)中国碳卫星(TanSat)为构建全球性碳浓度多星观测网络做出了贡献。
中国碳卫星搭载的高光谱温室气体探测仪与云和气溶胶探测仪可以协同观测大气中CO2的光谱吸收特征,高精度地反演大气中CO2柱浓度,全面监测大气CO2浓度分布情况。中国碳卫星于2016年12月22日的升空,为构建全球性碳浓度多星观测平台做出了贡献,使得全球碳浓度系统观测呈现出天-空-地一体化多源数据支持的前景,为地球观测组织(GEO)碳浓度观测体系的构建贡献了力量。