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《碳达峰与碳中和100问》（二）

来源：佛山市陶瓷学会　　2022-04-27

本文内容节选自 陈迎（中国社会科学院生态文明研究所研究员，中国社会科学院可持续发展研究中心副主任）、巢清尘（中国气象局国家气候中心副主任、研究员）等编撰的碳达峰、碳中和100问。以方便读者快速大致了解碳达峰碳中和相关资讯。

党中央习总书记十分重视我国的双碳工作，并向全世界庄严承诺：2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和！

陶瓷行业节能减碳势在必行，作为基层党支部我们有责任和义务，推动陶瓷行业的双碳工作。

我们计划在【佛山市陶瓷学会】微信平台连续18天刊发《碳达峰与碳中和100问》，以促进陶瓷行业节能减碳，提高科技人员对双碳的认识！

如何正确理解气候变化的范畴？

气候是指一个地区在某段时间内所经历过的天气，是一段时间内天气的平均或统计状况，反映一个地区的冷、暖、干、湿等基本特征。它是大气圈、水圈、岩石圈、生物圈等圈层相互作用的结果，是由大气环流、纬度、海拔高度、地表形态综合作用形成的。

气候变化是指气候平均值和气候极端值出现了统计意义上的显著变化。平均值的升降，表明气候平均状态的变化；气候极端值增大，表明气候状态不稳定性增加，气候异常愈加明显。

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC)定义的气候变化是指基于自然变化和人类活动所引起的气候变动，而联合国气候变化框架公约（UN- FCCC)定义的气候变化是指经过一段时间的观察、在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。

气候变化是一个与时间尺度密不可分的概念，在不同的时间尺度下，气候变化的内容、表现形式和主要驱动因子均不相同。根据气候变化的时间尺度和影响因子的不同，气候变化问题一般可分为三类，即地质时期的气候变化、历史时期的气候变化和现代气候变化。万年以上尺度的气候变化为地质时期的气候变化，如冰期和间冰期循环；人类文明产生以来（一万年以内）的气候变化可纳入历史时期气候变化的范畴；1850年有全球器测气候变化记录以来的气候变化一般被视为现代气候变化。

近百年来全球气候发生怎样的显著变化？

近百年来全球气候出现了以变暖为主要特征的系统性变化。

2019 年全球大气中СO2、CH4和N2O的平均浓度分别为410.5 ±0.2ppm、 1877±2ppb和332.0±0.1ppb，较工业化前时代（1750年）水平分别增加48%、160%和23%，达到过去80万年来的最高水平。

2019年大气主要温室气体增加造成的有效辐射强迫已达到3.14瓦/平方米，明显高于太阳活动和火山爆发等自然因素所导致的辐射强迫，是全球气候变暖最主要的影响因子。

2020年全球气候系统变暖的趋势进一步持续，全球平均温度较工业化前水平高出约1.2C，是有完整气象观测记录以来的第二暖年份。

在全球气候变暖背景下，近百年来中国地表气温呈显著上升趋势，上升速率达1.56±0.2℃（/100年），明显高于全球陆地平均升温水平（1℃ /100年）。1951—2019年中国区域平均气温上升率约为 0.24/10年，北方增温率明显大于南方，冬、春季增暖趋势大于夏、秋季。1961—2019年中国平均年降水量存在较大的年际波动，东北、西北大部和东南部年降水量呈现明显的增多趋势，自东北地区南部和华北部分地区至西南地区大部年降水量呈现减少趋势。

引起气候变化的原因有哪些？

引起气候系统变化的原因可分为自然因子和人为因子两大类。前者包括了太阳活动的变化、火山活动，以及气候系统内部变率等；后者包括人类燃烧化石燃料以及毁林引起的大气温室气体浓度的增加、大气中气溶胶浓度的变化、土地利用和陆面覆盖的变化等。

工业化以来，由于煤、石油等化石能源大量使用而排放的二氧化碳，造成了大气二氧化碳浓度升高，二氧化碳等温室气体的温室效应导致了气候变暖，众多科学理论和模拟实验均验证了温室效应理论的正确性。更多的观测和研究也进一步证明，人类活动导致的温室气体排放也是全球极端温度事件变化的主要原因，也可能是全球范围内陆地强降水加剧的主要原因。

人类活动也导致了20世纪中叶以来中国区域气温升高、极端天气气候事件增多增强。在中国西部，包括温室气体、气溶胶排放以及土地利用变化在内的人类活动很可能是地表气温增加的主要原因。人类活动很可能使得中国极端高温频率、强度和持续时间增加，极端低温频率、强度和持续时间减少，同时使得夏日日数和热夜曰数增加，霜冻日数和冰冻日数减少。人类活动很可能增加了中国高温热浪的发生槪率，并且可能减少低温寒潮的发生概率。

有哪些气体是温室气体？

从组成地球大气的成分来看，氮气（N2)占78%，氧气（O2)占 21%，氩气（Ar)等差不多占了 0.9%，这些占大气中99%以上的气体都不是温室气体，这些非温室气体一般来说与入射的太阳辐射相互作用极小，也基本上不与地球放射的红外长波辐射产生相互作用。也就是说，它们既不吸收也不放射热辐射，对地球气候环境的变化也基本上不会产生什么影响，对地球气候环境有重大影响的是大气中含量极少的温室气体，这些气体只占大气总体积混合比的0.1%以下，但由于它们能够吸收和放射辐射，在地球能量收支中起着重要的作用。

温室气体主要包括水蒸气（H2O)、二氧化碳（CO2）、甲烷 (CH4)、氧化亚氮（N2O)、臭氧（O3,)、一氧化碳（СО)，以及氯***烃、氟化物、溴化物、***化物、醛类和各种氮氧化物、硫化物等极微量气体。

水蒸气能凝结和沉降，其在大气中通常会停留十天时间，通过人为源头进人大气的流量比“自然”蒸发的要少得多。因此，它对长期的温室效应没有显著作用。

二氧化碳、甲烷等温室气体可以吸收地表长波辐射，与“温室”的作用相似，对保持全球气候的适宜性具有积极的作用。若无“温室效应”，地球表面平均气温将是零下19℃，而非现在的零上14℃。

温室气体基本可分为两大类，一类是地球大气中所固有的、但是工业化（约1750年）以来由于人类活动排放而明显增多的温室气体，包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、臭氧等；另一类是完全由人类生产活动产生的（即人造温室气体），如******烃、氟化物、溴化物、氯化物等。例如，氯氟烃（如CFC-11和CFC-12)曾被广泛用于制冷机和其他的工业生产中，人类活动排放的氯氟烃导致了地球平流层臭氧的破坏。20世纪80年代以来，由于制定了保护臭氧层的国际公约，氯氟烃等人造温室气体的排放量正逐步减少。

由于二氧化碳含量在温室气体中占比最高，且温室效应最显著，减排一般指减少二氧化碳排放，碳达峰即是二氧化碳达峰。如果考虑所有温室气体，则可将非二氧化碳温室气体排放量乘以其温室效应值（如GWP)后换算为等价二氧化碳当量，这样可以将不同温室气体的效应标准化。

地球上的碳是怎样循坏的？

地球上的碳循环主要表现为自然生态系统的绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为碳水化合物并释放出氧气，同时又通过生物地球化学循环过程及人类活动将二氧化碳释放到大气中。自然生态系统的绿色植物将吸收的二氧化碳通过光合作用转化为植物体的碳水化合物，并经过食物链的传递转化为动物体的碳水化合物，而植物和动物的呼吸作用又把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放人大气，另一部分则构成了生物的有机体，自身贮存下来；在动、植物死亡之后，大部分动、植物的残体通过微生物的分解作用又最终以二氧化碳的形式排放到大气中，少部分在被微生物分解之前被沉积物掩埋，经过漫长的年代转化为化石燃料（煤、石油、天然气等），当这些化石燃料风化或作为燃料燃烧时，其中的碳又转化为二氧化碳排放到大气中。

大气和海洋、陆地之间也存在着碳循环，二氧化碳可由大气进入海水，也可由海水进入大气，这种碳交换发生在大气和海水的交界处；大气中的二氧化碳也可以溶解在雨水和地下水中成为碳酸，并通过径流被河流输送到海洋中，这些碳酸盐通过沉积过程又形成石灰岩、白云石和碳质页岩等；在化学和物理作用下，这些岩石风化后所含的碳又以二氧化碳的形式排放到大气中。人类活动通过化石燃料燃烧向大气中释放了大量的二氧化碳，所释放的这些二氧化碳大约有57%被自然生态系统所吸收，约43%留在了大气中。留在大气中的这部分二氧化碳使全球大气中二氧化碳浓度由工业化前的 280ppm增加到2019年的410ppm,导致了全球气候系统的变暖。