发布机构: 发布日期: 2021-05-14 09:31:04

张志成:温室气体中的碳及植物碳中和

温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖。1910年以来,全球平均温度稳步上升,1980年左右增速明显加快,这种变暖的现象称为“温室效应”,而温室气体就是全球气候变暖的罪魁祸首,减少温室气体的排放,控制全球变暖已经刻不容缓。如图1所示。

图1:1880年-2020年全球平均地表温度变化(数据来源于NASA)

基于此,我们今天就简单介绍一下温室气体的主要组成以及去除方式。

首先,温室气体主要包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氮氧化物(NxO)以及含氟气体,如图2所示。其中二氧化碳占74.4%,主要源自于化石能源和工业生产,其次来源于人类其他活动导致的诸如滥砍乱伐、清理土地准备种植农作物,以及土壤的退化。其次为甲烷,占比达17.3%。两者的主要成分均为碳——一种很常见的非金属元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中,并能在化学上自我结合而形成大量化合物。因此我们可以得出在“温室效应”中“碳”的作用举足轻重,占比高达91.7%,碳中和对控制全球变暖有着至关重要。

图2:温室气体的主要种类和占比(数据来源于Climate Watch, The World Resources Institute (2020))

图3:美国夏威夷Mauna Loa 天文台二氧化碳浓度监测数据(数据来源于Global Monitoring Laboratory)

图3所示为美国夏威夷Mauna Loa天文台的监测数据,从中看出,近年来二氧化碳的浓度逐年是稳步上升,但每月的数据却随着地表植物的固碳作用变化而起伏不定,由此我们可以得出一个结论,生物固碳是目前最有效的降碳方式。基于此,我国非常重视植被生物量增加。2000到2020年我国植被生物量呈增加趋势,平均每年增加12 克碳/平方米。植被生物量由2000年的909 克碳/平方米增加到2020年的1159 克碳/平方米,植被固碳增长27.5%,如图4所示。从空间分布看,生物量明显增长的区域主要分布在我国中东部地区,其中东北地区、西南地区、江南和华南大部森林生物量增加明显,平均每年增加20-60 克碳/平方米。2000年以来全国植被生物量的持续增加表明,植被在抵消着人为碳排放、降低着大气二氧化碳含量。所以我们日常生活中多种花花草草,不但美化环境,赏心悦目,而且还可以为碳中和做贡献。

图4:2000-2020 年全国植被生物量变化趋势率(数据来源于中国气象局)

最后,碳来源于还包括人类其他活动,如在我们日常生活中,燃烧1升汽油排放2千克温室气体,1度电排放700克温室气体。我们在支付电费和油费的同时,也在增加碳排放,因此为了地球的未来和我们更美好的生活,请节约能源。

撰写专家:张志成

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