基于替代式自下而上法的区域旅游交通碳排放测度

区域旅游交通碳排放测度是分解旅游业减碳任务的一个难题。在剖析替代式自下而上法机理的基础上,以长三角为例,依托归纳法和变异系数法,尝试从人均GDP、人均消费水平和人均运输线路长度三方面测算出游距离,采取以实地调研数据为主、辅之以Mus TT模型法拟定各旅游交通方式的距离比例,立足区情确定碳排放系数,并以区域输入和输出的双向旅游流的人次比值法则对替代结果进行还原调整。研究表明:(1)2011年,长三角旅游交通碳排放总量为8.32 Mt,其中江苏省、浙江省和上海市分别为3.23、2.98 Mt和2.11 Mt;(2)飞机和自驾车共占排放量的71.64%,较明显低于世界平均比例,二者是降低旅游交通碳排放的关键;旅游公共交通的碳排放比例具有远高于发达国家甚至全球平均水平的"中国式"烙印;由高碳排放系数的旅游交通方式向低碳排放系数甚至零碳排放系数的转变,是旅游交通减排的基本方向。     

区域旅游交通碳排放测度模型及实证分析

交通是旅游业发展的基础,旅游交通的碳排放是旅游业碳排放的主体部分。合理配置区域旅游交通是旅游业可持续发展的重要保障。从区域的角度出发,构建区域旅游交通碳排放测算模型,并以南京市和黄山市为例进行分析。研究发现:(1)区域经济和旅游发展水平是影响旅游交通碳排放的重要因素,且经济发展水平和旅游发展水平对旅游交通碳排放"贡献"的大小和方向不同;(2)区域旅游交通碳排放主要在区外,区内比例较小。2008至2012年,南京市旅游交通碳排放中区外部分所占比例平均达到89.13%,黄山市平均达到90.21%,两城市区外与区内部分之比均约为9∶1;(3)区域旅游交通碳排放结构中,民航所占比重最大,其次是公路和铁路,区域交通结构的优化有利于旅游交通碳排放的减少;(4)区域各类交通方式中,外部交通的碳排放中旅游业的贡献较大,而城市内部交通的碳排放中旅游业的贡献较小。     

中国区域间隐含碳排放转移

利用投入产出模型,对消费视角下碳排放的核算方法及国际贸易中隐含碳排放转移的研究是当前国际学术界碳排放研究的焦点问题之一。在梳理国内外相关研究进展的基础上,利用区域间投入产出模型构建了区域间隐含碳排放转移的核算方法,并计算了1997年和2007年中国8个主要区域间隐含的碳排放转移及其变化。结果显示,不管是在规模还是空间上,中国区域间隐含碳排放转移都发生了很大变化,总体上呈现向西部地区延伸的趋势,尤其是西北地区成为最大的碳排放承接区域。而京津和东南沿海地区始终是主要的碳转出地区,尤其是东南沿海地区因出口而导致的碳排放向中西部地区转移的增加最为明显。因此,调整东部地区的出口结构,优化投资和消费结构,避免落后淘汰产能通过区域转移进一步发展,提高节能技术的应用是我国节能减排工作的重要内容。     

主体功能区视角下的碳排放核算——以广东省为例

区域碳排放核算是当前全球气候变化与碳排放研究的核心内容之一。中国于2010年出台《全国主体功能区规划》,主体功能区是以区域开发程度、资源环境基础和未来开发潜力为依据,县域为基本单位的区域规划方案,这为区域碳排放核算和配额分配提供了全新的视角。鉴于县域的能源数据不够完善,基于经济、人口、省级能耗量等数据构建了适用于主体功能区划分的碳排放核算方法,并确保各主体功能区的碳排放总量和分部门碳排放量都与该省的总碳排放量和分部门的一一对应相等。以中国广东省为案例,对其四类主体功能区在2005—2015年间的碳排放情况进行核算分析。研究发现:四类主体功能区的碳排放总量与经济总量呈现高度正相关性;四类地区中碳排放量从大到小依次为优化、重点、农产品、生态开发区。碳排放强度最大的为生态开发区,其次是重点开发区,农产品开发区和优化开发区。重点开发区和优化开发区的碳排放占全省比值达86%,都应作为未来节能减排措施的最主要的作用对象,需加快产业结构升级,扩大新能源技术的应用。农产品开发区和生态开发区应加快发展循环农业,有机低碳农业生态环境友好型产业。     

Estimating quantity and equity of carbon emission from roads based on an improved LCA approach: the case of China

Purpose

Carbon emission from roads is an important contributor of a nation’s greenhouse gas emission that causes climate change. However, the existing life cycle assessment (LCA) analysis of road carbon emissions focus on project-level, ignoring regional differences. Significant challenges remain in developing regional road’s carbon emission mitigation strategies. This study estimates the quantity of carbon emissions from roads in China and calculated the regional equity of road carbon emissions.

Methods

An improved LCA approach, which considered the regional difference of raw materials’ carbon emissions, carbon emissions caused by traffic jam and road category, was applied to calculate the quantity of carbon emissions of roads. Sensitive analysis was conducted to find the key influential factors. Gini coefficient was used to calculate the equity degree of carbon emissions by roads based on the LCA results. The decomposition model of Gini coefficient is applied to analyze the causes of carbon emission differences.

Results

The total national carbon emissions by roads in 2019 increased by 2.2 times compared to 2009. Carbon emission from roads in the operation phase increased from 62% in 2009 to 83% in 2019. The functional unit for expressway in this study ranging from 1646 to 1794 t CO₂e/km in 31 provinces. An estimated uncertainty of plus or minus 4% of the traffic flow allocation between expressway and other roads makes an increase of 38% or a decrease of 15% of the life cycle emission. The overall Gini coefficient of carbon emissions from roads in China is under the warning line of 0.4. Outer inequity between regions contributes 88.83% of the whole inequity and the most developed three regions contribute 66.23%.

Conclusions

Large quantity of road construction in the past in China makes the burden of carbon emission transfer from the construction phase to the operation phase. Regional differences of raw materials’ carbon emissions, traffic jam, and road hierarchy are important factors influencing the LCA-based estimation of road carbon emission. To improve the national equity degree of road carbon emission, quota allocation of road carbon emission rights between regions and cross-regional carbon emission reduction policies would help.

     

中国旅游业碳排放效率的空间格局及其影响因素

旅游业碳排放效率作为旅游业绿色全要素生产率指标,是衡量旅游业碳排放与旅游经济增长之间关系的重要工具。借助SBM模型测算了中国省际旅游业碳排放效率,并利用ESDA和GWR方法分析了旅游业碳排放效率的空间格局及其影响因素的时空异质性。结果表明:中国旅游业碳排放效率呈现缓慢提升态势,但总体水平仍较低。旅游业碳排放效率的空间集聚特征明显,形成了以上海为中心的高值集聚区和以西北省份为中心的低值集聚区。旅游业碳排放效率及其空间格局演化是多因素共同作用的结果,旅游经济规模对中西部地区旅游业碳排放效率的提升作用较强;城镇化的促进作用逐步减弱,且在多数省份开始产生抑制作用;技术效应的提升作用高值区从中东部转移至华北和东北地区;旅游业产权结构对南部地区的推动作用也逐步凸显;结构效应主要对西南地区起促进作用。这为优化和提升旅游业碳排放效率提供了理论依据。     

基于碳排放核算的中国区域旅游业生态效率测度及比较研究

旅游业作为国民经济发展的战略性支柱产业在区域发展中具有重要作用。借鉴生态效率的基本思想,考虑区域能源消费结构差异,使用自下而上的方法将旅游交通、旅游住宿与游憩活动碳排放进行加总估算出2000—2013年中国旅游业碳排放量;接着运用单一比值法计算出2000—2013年中国及各地区旅游业生态效率值,利用变异系数、莫兰指数对测度结果进行分析并与可持续发展生态效率值进行比较。研究结果表明:(1)2000—2013年,中国旅游业碳排放量不断增加,从2000年的1202.71万t增加到2013年的4151.57万t。旅游业部门之间碳排放量差异较大,尤其是旅游交通部门占到旅游业碳排放量的90%左右;(2)得益于2000—2013年旅游业发展的促进政策,中国及各地区旅游业生态效率总体上呈现不断改善的趋势,中国旅游业生态效率由2000年0.1193 kgCO_2-e/$下降到0.0309 kgCO_2-e/$。(3)时间维度上,中国旅游业生态效率的区域不平衡问题仍然存在,相比于2000年旅游业生态效率变异系数0.7114,2013年的变异系数反而增加到0.7483;空间维度上,各地区旅游业生态效率聚集模式发生了明显变化,莫兰指数由0.3036减少到0.0278。(4)通过将测度结果进行比较,中国旅游业自2000年开始进入可持续发展阶段,中国旅游业的整体可持续水平要优于其他产业,各地区的旅游业在2010年全部进入可持续发展状态。最后,对结果进行了讨论并提出旅游业生态效率的优化应从旅游收入增加与旅游业减排两方面进行。     

中国能源消费碳排放的时空特征

选择联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的部门方法和8大类能源,采用1990年至2009年的中国能源统计数据,按照自下而上的思路,对我国各省区的碳排放量进行估算,并从碳排放量、碳排放强度、人均碳排放量和碳排放密指标出发,深入分析了各省区碳排放的时空特征差异。以期对国内碳排放的时空特征分析,有助于决策者和能源分析家提高节能减排政策制定的有效性。     

The Concept of City Carbon Maps: A Case Study of Melbourne,Australia

Cities are thought to be associated with most of humanity's consumption of natural resources and impacts on the environment. Cities not only constitute major centers of economic activity, knowledge, innovation, and governance—they are also said to be linked to approximately 70% to 80% of global carbon dioxide emissions. This makes cities primary agents of change in a resource‐ and carbon‐constraint world. In order to set meaningful targets, design successful policies, and implement effective mitigation strategies, it is important that greenhouse gas (GHG) emissions accounting for cities is accurate, comparable, comprehensive, and complete. Despite recent developments in the standardization of city GHG accounting, there is still a lack of consistent guidelines regarding out‐of‐boundary emissions, thus hampering efforts to identify mitigation priorities and responsibilities. We introduce a new conceptual framework—based on environmental input‐output analysis—that allows for a consistent and complete reconciliation of direct and indirect GHG emissions from a city. The “city carbon map” shows local, regional, national, and global origins and destinations of flows of embodied emissions. We test the carbon map concept by applying it to the greater metropolitan area of Melbourne, Australia. We discuss the results and limitations of the approach in the light of possible mitigation strategies and policies by different urban stakeholders.     

基于文献计量的居民食物消费碳排放研究进展及发展态势

食物是人类生存和发展的基础，然而城市化过程中食物消费产生的碳排放也影响着生态环境与人类福祉。双碳目标下，如何协调食物消费增长与低碳减排之间的矛盾，亟需从不同尺度制定绿色消费优化策略。基于此，从居民食物消费碳排放研究的发文态势、研究方法以及研究内容3个方面进行归纳和梳理。研究发现：①由居民食物消费引起的碳排放问题仍是未来学术界的研究热点之一；②从生产端、消费端及系统视角3个方面对居民食物消费碳排放概念和内涵进行理解，有助于界定碳排放核算边界；③目前居民食物消费碳排放核算的主流测算方法包括生命周期评价（LCA）、碳排放系数、投入产出分析（IOA）和物质流分析（MFA）方法这4种；④从碳排放分布特征看，国内外学者从不同尺度（全球、国家、地区、省域、城市）、不同方式（直接与间接）、不同环节（生产与消费等）、不同消费结构（植物型与动物型）等多角度对其进行探讨；⑤从影响机制来看，基于多尺度时空融合视角量化分析居民食物消费碳排放作用机理这一科学问题值得关注。因此，综合考虑人口、社会、经济等多要素，同时考虑空间异质性，识别居民食物消费碳排放关键机制，构建面向双碳目标的碳减排潜力情景并揭示不同情景下的碳减排贡献，将有助于提出最优的居民生活绿色消费模式。     

Regionally differentiated estimates of cropland N2O emissions reduce uncertainty in global calculations

Nitrogen (N) additions to cropland soils are the largest source of anthropogenic nitrous oxide (N₂O) emissions and are an important contributor to global greenhouse gas radiative forcing. Progress in understanding controls on N₂O fluxes from soils is demonstrated in increasingly sophisticated emissions estimates with improved spatial and source resolution. These methods build upon ongoing field, laboratory, and modeling advances that are restricted to just a handful of countries. Thus, burgeoning new knowledge is of limited utility for improving N₂O emissions estimates for the rest of the world where prospects for near‐term advances are constrained by the limited breadth of observations and availability of model driver data. Here, we use Bayesian inversion to leverage information from recent national‐level N₂O emission inventories and reduce uncertainty by up to 65% for estimates of regional and global direct cropland N₂O emissions. Our estimates for the proportion of N inputs lost as N₂O vary by a factor of two between regions and depart from existing default emission factors, yet regional emissions estimates based on these factors are consistent with global, regional, and local observations. Improved regional emission factors will enhance national greenhouse gas inventories in information‐poor countries and guide efforts to reduce agricultural N₂O emissions.     

中国航空碳排放及其效率时空演化特征分析

航空碳排放不仅影响空气质量且可造成温室效应。中国正处于从民航大国向民航强国迈进的关键时期，提高航空碳排放效率是行之有效的航空碳减排手段。运用可拓展随机性环境影响评估模型(STIRPAT)对中国2004—2019年航空碳排放总量的时空演变特征进行分析，以探明不同尺度区域航空碳排放的空间差异与空间关联表现；运用基于非期望产出的超效率松弛变量模型(SBM)和标准差椭圆分析法(SDE)对中国航空碳排放效率的时空分布与格局演化过程进行判定，以分析各省域航空碳排放效率的差异，并给出有效的航空碳减排方略。研究发现：2004—2019年，中国航空碳排放总量持续增长，航空碳排放增长率和航空碳排放强度均呈波动下降趋势；四大经济区航空碳排放总量分布总体表现为“东部>西部>中部>东北”的格局，东部仍是中国航空碳排放的主要区域；高碳排放区较分散，还未形成省域之间连片的碳排放高值区。2004—2019年，中国航空碳排放效率总体呈现“M”型波动上升趋势，各省域航空碳排放效率均不同程度的提高，但主要以低效率区、中效率区为主；各省域之间的航空碳排放效率差异性经历了逐渐减小到逐步增大的过程，但总体航空碳...     

全球温室气体排放概况

全球温室气体排放概况曹志平（中国农业大学资源与环境学院生态系,北京１０００９４）ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧｌｏｂａｌＥｍｉｓｓｉｏｎｓｏｆＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＧａｓ．ＣａｏＺｈｉｐｉｎｇ（ＣｏｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍ...     

庐山风景区碳源、碳汇的测度及均衡

旅游目的地系统碳源、碳汇的计算与分析,不仅是旅游业节能减排政策制定的重要依据,也是旅游与环境相互关系研究的一个新的科学命题.以庐山风景区为例,计算并分析了2010年的碳源及碳汇.结果表明:(1)2010年庐山风景区包括本地居民和旅游者的总碳排放为108 697 t.其中,本地居民占碳排放总量的19.52％,旅游者占碳排放总量的80.48％.在旅游者碳排放中,旅游交通碳排放占50.24％,旅游住宿碳排放占38.04％,旅游食物消费碳排放占10.65％,旅游活动碳排放仅占1.07％;(2)2010年庐山风景区内陆地生态系统碳吸收为9447 t;(3)从碳源、碳汇均衡角度看,庐山陆地生态系统的固碳量吸收了区内碳排放的23.47％.但由于旅游者的区际流动和旅游业的产业关联性强,陆地生态系统的碳吸收仅占区内和区外碳排放总量的8.69％,旅游业使庐山成为一个显著的碳源.     

Shifting Trade Patterns as a Means of Reducing Global Carbon Dioxide Emissions

This article extends and applies the world trade model with bilateral trade (WTMBT), a linear program with any number of goods, factors, and regional trade partners that determines regional production, bilateral trade patterns, and region-specific prices on the basis of comparative advantage by minimizing factor use. The model provides a consistent analysis of the global production system, representing geographical location at a regional level, region-specific technologies at a sector level, emissions from production, and resource constraints and costs. An illustrative analysis investigates how changes in the geographic distribution of production could contribute to reducing global carbon dioxide (CO₂) emissions and at what cost. The model provides a bridge between global objectives and their determinants and consequences in specific sectors in individual regions. Multi-objective analysis is used to construct a trade-off curve between global factor costs and CO₂ emissions. The relevance of both primal and dual solution variables is demonstrated. In particular, changes in goods prices and emissions are investigated. We conclude that the main impact of tightening carbon constraints is a substantial reduction in international trade accompanied by a shift away from regions most reliant on the combustion of coal. In addition to the analysis of the overall global trends, including the impact on prices, the implications of the global carbon constraint for one specific industry are investigated.     

基于产业链视角的京津冀区域碳排放影响因素研究

随着京津冀一体化程度不断加深,产业交叉现象严重,深入研究京津冀区域各产业链路径碳排放的影响因素,对区域协同减排具有重要意义。使用环境扩展投入产出分析对2002—2017年京津冀区域消费端碳排放进行核算;利用结构分解分析识别京津冀区域碳排放的驱动因素;通过结构路径分解进一步从微观产业链层面追溯引起京津冀区域碳排放变动的关键路径及其关键因素。研究结果表明：资本形成是构成京津冀区域消费端碳排放的主要需求类别;经济规模和人口是促进碳排放增加的重要因素,碳排放强度对碳排放起到显著抑制作用,区域内产业结构、消费结构对北京市、天津市和河北省的碳排放影响存在差异;从产业链路径来看,不同碳排放驱动因素对京津冀区域不同产业链路径的影响大小和方向不同,应聚焦具体路径,实施上下游综合治理。     

新疆能源消费碳排放过程及其影响因素——基于扩展的Kaya恒等式

新疆,中国西部的欠发达区域,如何在保持社会经济持续快速发展的同时实现碳排放的减速增长是现阶段的重要发展命题,对于实现国家的减排目标有着至关重要的作用。通过对经典的Kaya恒等式进行扩展,并采用基于LMDI的完全分解模型,解析了1952年—2010年新疆的一次能源消费的碳排放的主要驱动因素。依据1952年以来新疆社会经济发展状况和碳排放总量演变特征,并结合一定的历史背景等,将新疆的一次能源消费的碳排放划分为6个演变阶段,定量分析了人口规模效应、经济产出效应、能源强度效应、能源结构效应和能源替代效应在不同发展阶段的贡献作用,主要的研究结论如下:(1)经济产出效应和人口规模效应是新疆碳排放增长的最主要贡献因子。(2)能源强度效应在1978年之前对碳排放的增长表现为正效应,主要原因是极低的能源利用效率和落后的生产工艺。改革开放之后,能源强度效应成为遏制碳排放增长的重要贡献因子。(3)能源结构效应和能源替代效应也是遏制新疆碳排放增长的主要贡献因子,但是其贡献作用还比较小,主要是因为可再生能源在能源消费总量中的比重还比较低和以煤为主的能源消费结构还没有发生根本性的改变。     

中国陆地自然植物有氧甲烷排放空间分布模拟及其气候效应

区域尺度陆地植物有氧条件下排放甲烷及其气候效应研究不仅对甲烷收支平衡研究具有重要意义,对于全球变化研究也具有重要推动作用。通过改进Keppler提出的公式,模拟了中国区域植物有氧甲烷排放的时空分布。利用IBIS模拟的NPP数据结合相关文献统计生物量与NPP的比值,计算得到中国区域自然植物叶片生物量,以及叶片甲烷排放。结果显示,2001年至2012年中国植物生物量与植物叶片甲烷排放量在Sres A2和Sres B1两种情景下差异不明显;但是气候变化模式差异的影响会随着时间的推移而扩大。在Sres A2情景下,中国地区年均植物生物量为10803.22Tg C,叶片生物量为1156.15Tg C。如果不考虑天气对光照的影响,植物叶片甲烷排放年均2.69Tg,约是全国年甲烷排放总量7.01%,是中国稻田甲烷排放总量的29.05%。在各植被类型中,草地叶片甲烷排放量最高,达到47.53%,其次是混交林。森林(针叶林、阔叶林、混交林)是主要的植物甲烷排放源,占中国区域植物甲烷排放总量的51.28%,其次是草地,占47.47%。中国区域植物叶片甲烷排放南高北低,东高西低的分布状态主要由地表植被覆盖类型决定,光照和温度也是重要影响因素。对Sres A2和Sres B1两种气候情景下中国植物甲烷排放预测分析,中国区域植物甲烷排放不断增加,在Sres A2情景下不同时期的平均增长率为9.73%,高于Sres B1情景的5.17%,且两种情景下的增长率都在降低。21世纪Sres A2和Sres B1变化情景下,年均植物排放的甲烷CO_2当量分别为83.18Tg和77.34Tg,约占中国年均CO_2排放总量的1.39%和1.29%。     

碳足迹核算的国际标准概述与解析

各种层面上的碳足迹核算在全球气候变化控制领域得到了越来越多的关注。但是,这些关于碳足迹核算的相关国际标准繁多,彼此之间的关系复杂,不利于研究领域和工业界对这些标准进行应用与交流,限制了碳足迹核算的发展进度与深度。对目前已有的国际主要碳足迹核算标准及生命周期评价标准进行了整理,梳理出这些国际标准的一些基本特征,绘制了国际标准之间的关系图;并进一步从生命周期评价步骤的角度出发,解析了各种国际标准在这些阶段上的相关内容,以及每一个阶段上各标准相关规定中的不同特点及逻辑关系。对促进我国碳足迹核算相关研究与实践工作具有一定的理论与现实参考意义。     

Indirect carbon dioxide emissions from producing bioenergy from forest harvest residues

Forest harvest residues are important raw materials for bioenergy in regions practicing forestry. Removing these residues from a harvest site reduces the carbon stock of the forest compared with conventional stem‐only harvest because less litter in left on the site. The indirect carbon dioxide (CO₂) emission from producing bioenergy occur when carbon in the logging residues is emitted into the atmosphere at once through combustion, instead of being released little by little as a result of decomposition at the harvest sites. In this study (1) we introduce an approach to calculate this indirect emission from using logging residues for bioenergy production, and (2) estimate this emission at a typical target of harvest residue removal, i.e. boreal Norway spruce forest in Finland. The removal of stumps caused a larger indirect emission per unit of energy produced than the removal of branches because of a lower decomposition rate of the stumps. The indirect emission per unit of energy produced decreased with time since starting to collect the harvest residues as a result of decomposition at older harvest sites. During the 100 years of conducting this practice, the indirect emission from average‐sized branches (diameter 2 cm) decreased from 340 to 70 kg CO₂ eq. MWh^?1 and that from stumps (diameter 26 cm) from 340 to 160 kg CO₂ eq. MWh^?1. These emissions are an order of magnitude larger than the other emissions (collecting, transporting, etc.) from the bioenergy production chain. When the bioenergy production was started, the total emissions were comparable to fossil fuels. The practice had to be carried out for 22 (stumps) or four (branches) years until the total emissions dropped below the emissions of natural gas. Our results emphasize the importance of accounting for land‐use‐related indirect emissions to correctly estimate the efficiency of bioenergy in reducing CO₂ emission into the atmosphere.