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Nature:北京大学李本纲研究组发表中国排放对全球气候变化贡献评估论文

摘要 : 2016年3月17日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下《Nature》杂志在线发表了北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室、中法地球系统科学中心李本纲研究组根系统评估中国排放对全球气候变化影响的贡献研究论文。

 2016年3月17日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下《Nature》杂志在线发表了北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室、中法地球系统科学中心李本纲研究组根系统评估中国排放对全球气候变化影响的贡献研究论文。论文题为“The contribution of China's emissions to global climate forcing”(中国排放对全球气候强迫的贡献)。Nature还专门邀请著名气候变化研究专家Dominick V. Spracklen教授撰写了论文评述“Global warming: China’s contribution to climate change”并同期发表。

迅速工业化经常被认为增加了中国对气候系统的影响,但所造成的变化程度仍然非常难以量化。李本纲等人采用生物地化和大气模型、结合一组观测数据集给出了带有不确定性的分部门估计结果。他们发现,前工业化时期以来全球 “辐射强迫” (radiative forcing)的增强(实质上就是变暖程度的增大)大约10%是由中国造成的。二氧化碳是最大变暖因素,但甲烷和炭黑也很重要。硫酸盐气溶胶会产生一个很强的对抗效应,试图减少污染的努力有可能产生加快中国对 “辐射强迫”之贡献的效应,除非同时采取减少排放的措施。

根据《联合国气候变化框架公约》“共同但有区别的责任”原则,中国作为世界上最大的发展中国家,理应承担相应的共同责任,也仅应承担符合中国国情的区别责任。因此,客观且科学地评估中国排放对全球气候变化的贡献至关重要,受到科学界和国际社会的广泛关注。全球气候变化的胁迫因子主要包括长生命周期的温室气体(CO2、CH4、N2O、含氟化合物)、短生命周期的大气组分(硫酸盐、硝酸盐、POM、黑炭、O3)以及土地利用变化。但由于各类排放清单(尤其是发展中国家)的不确定性较大,加上模型对不同过程刻画的侧重点及精细程度各异,导致全球气候变化模拟与预测结果具有很高的不确定性。这给国际社会应对气候变化的策略和各国政府的管理决策造成了实际困难。

李本纲研究组利用国际科学界认可的全球排放数据(部分更新由北大独立完成)、过程模型和贡献区分技术方法,结合逐因子全过程不确定性分析,首次全面客观地评估了中国对全球气候变化的贡献及其时间变化趋势。该项研究以中国排放为研究对象,时间跨度长,且涵盖目前已知的所有气候胁迫因子,在解决长期以来困扰政府决策及科学界认识的“中国贡献”问题方面获得了新的认识,在方法集成及降低不确定性方面具有明显创新性。

对目前已知的10种气候胁迫因子模拟分析结果(1750年-2010年)表明,中国排放对全球辐射强迫的相对贡献为10%±4%,远低于中国近年来人为活动排放的全球占比。中国排放对全球正辐射强迫(致暖效应)的贡献为12%±2%(主要是CO2、CH4等温室气体和黑炭),对全球负辐射强迫(制冷效应)的贡献为15%±6%(主要是SO4、NOx、POM等气溶胶组分)。其中贡献最大的依次为化石燃料燃烧排放的CO2(13%,0.16±0.02Wm-2)、CH4(14%,0.13±0.05Wm-2)、硫酸盐(28%,–0.11±0.05Wm-2)和碳黑(14%,0.09±0.06Wm-2)。该研究同时指出,中国目前正逐步实施的空气质量控制措施会减少大气气溶胶的排放,因此将降低负辐射强迫,并可能增加中国排放对全球气候变化的贡献比例。该成果对全球气候变化的区域责任分担研究具有重要的科学意义,由中国科学家为主完成的评估可为国家决策部门制定应对气候变化、制定减排策略及开展环境外交等提供重要科学依据。

图:中国排放对全球气候辐射强迫的贡献(1750年-2010年)

原文链接:

The contribution of China’s emissions to global climate forcing

原文摘要:

Knowledge of the contribution that individual countries have made to global radiative forcing is important to the implementation of the agreement on “common but differentiated responsibilities” reached by the United Nations framework Convention on Climate Change. Over the past three decades, China has experienced rapid economic development, accompanied by increased emission of greenhouse gases, ozone precursors and aerosols, but the magnitude of the associated radiative forcing has remained unclear. Here we use a global coupled biogeochemistry–climate model and a chemistry and transport model to quantify China’s present-day contribution to global radiative forcing due to well-mixed greenhouse gases, short-lived atmospheric climate forcers and land-use-induced regional surface albedo changes. We find that China contributes 10% ± 4% of the current global radiative forcing. China’s relative contribution to the positive (warming) component of global radiative forcing, mainly induced by well-mixed greenhouse gases and black carbon aerosols, is 12% ± 2%. Its relative contribution to the negative (cooling) component is 15% ± 6%, dominated by the effect of sulfate and nitrate aerosols. China’s strongest contributions are 0.16 ± 0.02 watts per square metre for CO2 from fossil fuel burning, 0.13 ± 0.05 watts per square metre for CH4, −0.11 ± 0.05 watts per square metre for sulfate aerosols, and 0.09 ± 0.06 watts per square metre for black carbon aerosols. China’s eventual goal of improving air quality will result in changes in radiative forcing in the coming years: a reduction of sulfur dioxide emissions would drive a faster future warming, unless offset by larger reductions of radiative forcing from well-mixed greenhouse gases and black carbon.

来源: Nature 浏览次数:68

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