研究进展

全球近实时碳数据 助推可持续发展目标实现

发布时间:2023-11-14

20159月,联合国成立70周年之际通过了《变革我们的世界:2030年可持续发展议程》,提出可持续发展目标(SDGs),该议程的核心是通过全球各方的共同努力走上可持续发展的道路,具体即是实现囊括社会、经济和环境多领域的可持续发展指标框架体系中的各项目标。SDG13(气候行动)要求采取紧急行动应对气候变化及其影响,与《2030年可持续发展议程》的其他绝大多数项目标有着密切的联系。

  全球变暖等气候变化对人类福祉和地球生态健康构成威胁,应对极端天气事件、生态系统影响和气候相关风险,以减轻对经济、社会和环境的损失,对各国实现可持续发展至关重要。在应对气候变化的迫切需求之下,《联合国气候变化框架公约(UNFCCC)》第21次缔约方会议通过《巴黎协定》,旨在将全球气温升幅控制在工业化前水平的2℃1.5℃之内。为实现这一目标,各国展示了强烈的气候治理雄心和决心,提出了本国气候变化减排方案以及碳中和时间表,而这些减排方案的提出和实施需要科学、及时、精确的高时空分辨率基础数据支撑。

  联合国SDGs跨机构专家组(IAEG-SDGs)确定了SDG 13.2的监测指标体系(框架),气候相关指标中包括年温室气体总排放量。然而,年尺度指标目前还不足以支持全球碳减排目标的实现,其在地理覆盖面、及时性方面仍然存在巨大数据缺口,尤其是在新冠疫情等黑天鹅事件和公共危机事件的影响下,全球碳排放可能发生巨大变化,如全球人为源碳排放量由于2020年新冠疫情影响,出现剧烈下降,与 2019 年相比减少了5.4%

  SDG 13“采取紧急行动应对气候变化及其影响是可持续发展目标中的重要内容之一(United Nations, 2015)。建立全球近实时碳排放指标对及时、准确、可靠的碳排放动态监测及SDG13目标评估具有重要意义。从当前各国的碳排放数据来看,主要依赖于以年为时间单位的国家统计数据,且存在一年以上的时间滞后期,在及时性和时间、空间分辨率上均存在不足,且碳排放相关活动数据在国家间、部门间核算口径差异大,难以统一。基于多源活动数据参数化的碳排放定量方法,实现碳排放的近实时动态监测,在解决温室气体排放核算的时间滞后性、不确定性及数据准确性等问题方面具有巨大潜力和实践价值,并且可以为优化碳减排政策以及应对突发事件(如极端天气、自然灾害和公共事件等)冲击提供重要数据基础,为SDG13指标评估提供了重要的数据支持。

  在《地球大数据支撑可持续发展目标报告(2023)》中,研究团队基于多源近实时大数据构建了日尺度全球近实时碳排放数据库Carbon Monitor,以科学和透明的方式反映全球各国碳排放动态变化,得到国际社会的广泛关注,目前,Carbon Monitor已经被政府间气候变化专委员会(IPCC)、国际气象组织(WMO)、联合国环境署(UNEP)、国际能源署(IEA)、美国国家航空航天局(NASA)等官方机构多次引用。

  Carbon Monitor全球碳数据亮点如下:1)基于联合国气候变化框架公约(UNFCCC)与多源近实时大数据,开展了全球国别尺度近实时碳排放监测评估工作,能够及时、精准反映各国不同部门(电力、工业、居民消费、地面交通、航空、海运)碳排放对紧急事件的响应以及气候变化减缓行动最新进展。2)发现2022年全球CO2排放量比2021年增加1.5%(分别比2020年和2019年增加7.9%2.0%),达到36.1Gt CO2。该结果表明,如果全球维持2022年的排放水平,将在未来2-7年内耗尽1.5℃升温目标限制下的剩余碳预算(67%可能性)。3)发现全球以及主要排放国家全年天尺度碳排放动态呈现奔马曲线:冬夏排放高,春秋排放低。这一规律与大部分国家人口集中于北半球,而北半球国家冬季和夏季有取暖和制冷的需求有关。4)全球天尺度近实时碳排放地图覆盖全球90%以上的国家和地区,空间分辨率为0.1°×0.1°,能够反映全球碳排放热点,挖掘碳排放年、季、月度以及周内的排放时空模式。全球的排放热点地区主要集中在北美东部、欧洲西部、南亚以及中国东部。

  《地球大数据支撑可持续发展目标报告(2023)》中构建了一致、可比的全球主要国家分部门逐日碳排放量数据集,以评估全球碳减排进程。这有助于有针对性地采取更为有效的低碳行动,为优化碳减排政策以及应对突发事件(如极端天气、自然灾害和公共事件等)冲击提供重要数据基础,为SDG13指标评估提供了重要的数据支持。虽然新冠疫情造成了2020年全球人为源碳排放创纪录下降,但目前全球碳排放水平已恢复至疫情前水平。尽管全球正在努力减少化石能源的使用,但全球碳排放量仍在继续增加,如果全球维持2022年的排放水平,将进一步减少剩余的碳预算。因此,各国需立即采取行动以实现净零排放承诺,同时提升温室气体近实时监测能力,以及时评估减排措施与气候变化减缓进程。

  黄磊 可持续发展大数据国际研究中心

  刘竹   清华大学


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