UN聯合國可持續發展 全球極端氣候揭密》分析:2022 年全球化石燃料二氧化碳排放量創歷史新高

日期:2022/11/25   IA

最新估計顯示,2022 年全球化石燃料和水泥產生的二氧化碳排放量增加了 1.0%,創下 366 億噸二氧化碳 (GtCO2) 的歷史新高。

這些估計來自全球碳項目的 2022 年全球碳預算報告。 它發現,隨著全球旅行繼續從 Covid-19 大流行中恢復,2022 年化石排放量的增加主要是由於石油排放量的強勁增加。 煤炭和天然氣排放量的增長速度較慢,但兩者在 2022 年的排放量都創下了歷史新高。

受 2021 年至 2022 年間穩定的土地使用排放和化石 CO2 排放增加的共同推動,全球 CO2 總排放量(包括土地使用和化石 CO2)在 2022 年增加了約 0.8%。然而,二氧化碳排放總量仍低於 2019 年創下的高位,自 2015 年以來一直相對平穩。

今天發布的第 17 版全球碳預算還揭示了:

如果排放量保持在當前水平,剩餘的碳預算將在 9 年內將升溫保持在 1.5C 以下。
2022 年全球化石排放量的增加是由美國排放量的小幅增加以及印度和世界其他地區排放量的較大增加所推動的。中國的排放量略有下降,而歐盟的排放量自 2021 年以來基本保持不變。
排放量的增加大部分來自石油。煤炭的排放量略有增加——略低於全球能源危機的預期——而氣體排放量保持平穩,水泥的排放量略有下降
全球二氧化碳濃度創下百萬分之 417.2 (ppm) 的新紀錄,比 2021 年的水平高出 2.5ppm。大氣中的二氧化碳濃度現在比工業化前水平高出 51%。
氣候變化的影響使海洋匯吸收的二氧化碳減少了約 4%,陸地匯減少了約 17%。

全球排放量保持相對穩定

全球碳項目估計,到 2022 年,全球二氧化碳排放量(包括土地使用和化石二氧化碳)將保持在 40.5GtCO2 的相對較高水平,但仍低於 2019 年 40.9GtCO2 的峰值。

作者指出,由於土地使用排放量的適度下降抵消了化石二氧化碳的適度增加,這些排放量“自 2015 年以來大致保持不變”。

2022 年的報告包括對前幾年排放量估計的小幅修訂。新數據表明,近年來的排放量略高於 2021 年預算中報告的排放量。最大的變化是土地使用排放量,佔過去十年 2022 年預算向上修正的大約四分之三。

下圖顯示了全球碳項目對 2022 年(藍色實線)、2021 年(藍色虛線)和 2020 年(紅色虛線)全球二氧化碳排放量的估計,以及新的 2022 年預算的不確定性(陰影區域)。新的 2022 年預算大致介於舊的 2020 年預算(顯示排放量持續增長)和 2021 年預算(顯示排放量持平)之間。

Figure showing the global CO2 emissions estimates from the Global Carbon Project

多年來,全球二氧化碳排放量持續增長 圖片:Carbon Brief
 

雖然 2022 年預算中排放量明顯趨於平穩好於排放量增加的世界,但這個好消息也有一些重要的警告。

首先,為了實現將變暖限制在遠低於 2C 的全球氣候目標,排放量不僅需要穩定。 它們需要迅速下降,在 21 世紀下半葉達到淨零排放。 只要排放量仍遠高於零,世界就會繼續變暖。

其次,圍繞土地使用排放的不確定性仍然很高。 因此,很難排除這些排放量在過去十年中實際上持續增加的情況。 需要進一步研究和收集數據,以更好地了解近年來全球土地使用排放的趨勢。

下圖將 2022 年預算中的全球排放量(黑線)分解為化石(灰色)和土地利用(黃色)部分。 近年來,化石 CO2 排放量佔全球總排放量的大部分,到 2022 年約佔排放量的 91%(相比之下,土地利用佔 9%)。 這代表了與 20 世紀上半葉相比的巨大變化,當時土地使用排放量與化石排放量大致相同。

Figure breaking down the global emissions in the 2022 budget into fossil and land use components.

 

到 2022 年,全球土地使用產生的排放量預計約為 3.9GtCO2。這比 2021 年的排放量略有下降,但估算中的巨大不確定性使得很難對逐年變化充滿信心。

印度尼西亞、巴西和剛果民主共和國這三個國家約佔全球土地使用排放量的 60%。 下圖顯示了這三個國家隨時間變化的土地利用變化排放量(及其估計的不確定性)。

Figure showing the annual CO2 emissions from land-use change in Indonesia, Brazil and Congo

 

全球碳項目發現,大約一半的全球森林砍伐排放(每年約 6.7GtCO2)被重新造林(每年約 3.5GtCO2)抵消,而泥炭排水和火災對排放的貢獻較小,約為 0.8GtCO2。

報告稱,淨土地使用排放量的明顯下降可能是由於重新造林的清除量增加所致。

儘管中國有所下降,但化石燃料排放量適度增加
儘管 2022 年 1.0% 的增幅相對溫和(不確定範圍為 0.1% 至 1.9%),但全球化石 CO2 排放量可能會超過 2019 年大流行前的高點,創下 36.6GtCO2 的新紀錄。

這表明全球排放量從 2020 年 Covid-19 大流行期間的下降中持續復甦,以及“綠色復甦”可能開始使排放量呈下降趨勢的希望破滅。

然而,儘管化石 CO2 排放量持續增加,但在過去十年中增長速度明顯放緩。

全球碳項目指出,“最新數據證實,化石 CO2 排放量的增長速度已經放緩,從 2000 年代的每年 +3% 降至過去十年的每年 +0.5% 左右”。

下圖顯示了全球化石燃料的二氧化碳排放量,分為中國(紅色陰影)、印度(黃色)、美國(亮藍色)、歐盟(深藍色)和世界其他地區(灰色)的排放量。

Figure shows global CO2 emissions from fossil fuels, divided into emissions from China, India, United States, European Union

 

中國是多年來全球二氧化碳排放量增長最快的國家。圖片:Carbon Brief
受氣體排放強勁增長 (+4.7%)、石油排放小幅上升 (+2%) 和煤炭排放大幅下降 (-4.6%) 的推動,美國 2022 年的排放量可能會增加 1.5% 左右).

2022 年,歐盟 (EU) 的排放量可能會下降 0.8%,原因是俄羅斯攻擊烏克蘭導致的天然氣使用量減少以及由此導致的全球能源市場中斷。

歐盟今年對天然氣的需求可能下降多達 10%,而煤炭的排放量預計將增加近 7%,因為它替代了高成本的天然氣。

在中國,2022 年排放量下降了約 0.9%,這主要是由於與 Covid-19 相關的持續封鎖導致工業活動和經濟增長放緩。

中國的排放量顯示,石油(-2.8%)、天然氣(-1.1%)和水泥生產(-7%)的排放量有所下降,僅煤炭排放量(+0.1%)略有增加。全球碳項目指出,由於房地產市場放緩,水泥在中國減排方面發揮了重要作用。 (參見 Carbon Brief 最近由 Lauri Myllyvirta 對中國 2022 年第三季度排放量進行的詳細分析。)

印度的排放量預計到 2022 年將增加 6%,這主要是由於煤炭排放量大幅增加 (+5%) 以及隨著交通運輸部門從大流行衰退中復蘇而石油使用量增加 (+10%)。

在煤炭 (+1.6%)、石油 (+3.1%) 和水泥 (+3%) 增長的推動下,世界其他地區(包括國際航空和航運)的排放量預計將增加 1.7%。預計 2022 年世界其他地區的氣體排放量將略有下降 (-0.1%)。

下圖顯示了 2019 年至 2022 年每年的總排放量,以及主要排放國和世界其他國家的貢獻。 2019 年、2020 年、2021 年的年排放量和 2022 年的估計值用黑色條表示。 彩色條顯示每組年份之間的排放量變化,按國家/地區細分。 負值表示排放量減少,而正值表示排放量增加。

Figure showing the change in global emissions from fossil fuels by country

 

全球化石二氧化碳排放量現在比 2019 年高出約 0.9%。雖然美國、歐盟和世界其他地區的排放量仍低於大流行前的水平,但中國的排放量現在比 2019 年水平高出 5.8%,比 2019 年高出 9.3% 印度的水平。

下圖顯示了與 2019 年排放量相比,2020 年(藍色條)、2021 年(黃色)和 2022 年(紅色)的全球和國家排放量。

Figure showing how global and national emissions of 2022 compare to 2019 emissions

 

世界正在恢復到 2019 年的排放水平 圖片:Carbon Brief
2019 年至 2020 年、2021 年至 2022 年全球和主要排放國家/地區的二氧化碳百分比變化。 請注意,全球排放量包括水泥碳化匯,但國家清單不包括在內。 來自全球碳項目的數據; Carbon Brief 使用 Highcharts 製作的圖表。

全球碳項目還指出,儘管國內經濟持續增長,但在過去十年(2012-21 年),24 個國家的排放量有所下降,這為二氧化碳排放量與經濟的長期脫鉤帶來了希望。

Table showing the 24 nations where emissions have declined over 2012-2021

這 24 個國家約佔全球二氧化碳排放量的四分之一。其中 15 個國家的基於消費的排放量也顯著下降,這些排放量佔貨物進出口中的隱含排放量。

煤炭和天然氣排放創歷史新高
全球化石燃料排放主要來自煤炭、石油和天然氣的燃燒。

煤炭的排放量超過任何其他化石燃料,約佔 2022 年全球化石 CO2 排放量的 40%。石油是第二大貢獻者,佔化石 CO2 的 32%,而天然氣和水泥生產以 21% 和分別為 4%。

這些百分比既反映了全球消耗的每種化石燃料的數量,也反映了二氧化碳濃度的差異。煤炭每產生單位熱量或能量排放的二氧化碳最多,其次是石油和天然氣。

下圖顯示了隨著時間的推移,不同燃料的全球二氧化碳排放量。雖然煤炭排放量(灰色陰影)在 2000 年代中期迅速增加以支持中國經濟的空前增長,但自 2013 年以來基本趨於穩定。然而,煤炭使用量在 2021 年顯著增加,2022 年溫和增加,導致 2022 年略微超過2014年創下15.1GtCO2的新紀錄。

相比之下,在大流行之前,天然氣(藍色)和石油(紅色)排放量穩步增長。天然氣從 Covid-19 中斷中迅速恢復,在 2021 年和 2022 年均創下了排放量的新紀錄。相比之下,石油排放量仍低於 2019 年大流行前的高位,因為旅行尚未從大流行期間的嚴重下降中完全恢復.

Figure showing the annual CO2 emissions by fuel

 

其他燃料的二氧化碳排放量最高 圖片:Carbon Brief
與 2021 年的水平相比,2022 年全球煤炭排放量預計將增加 1% 左右,這主要是由於印度、歐盟和世界其他地區的排放量增加,儘管美國的煤炭使用量持續下降。

與 2021 年相比,預計 2022 年石油排放量將增加約 2.2%。這是由於交通運輸部門從大流行相關中斷中持續復甦所致,但仍將低於 2019 年的水平。

預計天然氣排放量將略微下降 0.2% 左右,這主要是由於烏克蘭戰爭導致能源成本高企,導致歐盟天然氣使用量大幅下降。

水泥排放量預計將減少 1.6% 左右,這主要是由於中國建築用水泥產量下降所致。

下圖顯示了 2019 年至 2022 年之間每年的總排放量,以及各年之間每種燃料的排放量變化。

Figure showing the change in global CO2 emissions by fuel from 2019 to 2022

2022 年,全球化石燃料排放量發生了 37.5% 的變化 圖片:Carbon Brief
全球碳“預算”


每年,全球碳項目都會提供“全球碳預算”的估算值。

該預算基於對人類活動釋放的二氧化碳及其被海洋和陸地吸收的估計,其餘部分增加了這種溫室氣體在大氣中的濃度。

(這不同於常用術語“剩餘碳預算”,指的是在將全球升溫幅度控制在 1.5 或 2 攝氏度以下的同時,未來仍可釋放的二氧化碳量。)

下圖顯示了最新的預算,包括 2022 年的估計值。高於零的值代表 CO2 的人為來源——來自化石燃料和水泥(灰色陰影)和土地使用(黃色)——而低於零的值代表大氣中 CO2(亮藍色)和海洋(深藍色)和土地(綠色)的增長) 從大氣中去除二氧化碳的“碳匯”。

簡而言之,任何未被海洋或陸地植被吸收的二氧化碳排放量都會在大氣中累積。雖然隨著時間的推移,對排放和碳彙的觀察有所改善,但由於仍然存在不確定性,特別是在碳匯方面,預算每年都不會完全平衡。平均而言,預算失衡接近於零,但個別年份的排放量可能多於匯,反之亦然。

Figure showing the global carbon budget

化石燃料和工業的全球碳預算最高 圖片:Carbon Brief


大氣中的二氧化碳濃度在 2021 年增加了百萬分之 2.5 (ppm),預計到 2022 年將增加約 2.5ppm,導致全年全球大氣濃度平均為 417.2ppm。

與工業化前水平相比,這表明大氣中的二氧化碳增加了約 51%。

如下圖所示,最終進入大氣層的二氧化碳排放量的比例每年都在變化。 灰色虛線表明,在過去十年中,每年約有 47% 的二氧化碳排放量留在大氣中,其餘部分被海洋和陸地匯吸收。

Chart showing the fraction of CO2 emissions that end up in the atmosphere.

 

在過去十年中,每年有 47% 的二氧化碳排放總量留在大氣中 圖片:Carbon Brief
海洋碳彙在過去二十年迅速增長,到 2022 年吸收了全球約 26% 的排放量。陸地碳匯也在持續增加,預計到 2022 年將吸收全球排放量的 31% 左右。這些匯預計將增長 隨著 CO2 排放量的增加,海洋和陸地吸收的 CO2 量與大氣濃度成正比。

但是,這些會不會永遠擴大; 氣候變化的影響——以及表層海洋的酸化——預計會隨著時間的推移削弱這些匯。

新的全球碳預算報告警告說,與沒有氣候變化的理論世界相比,氣候變化已經使海洋匯吸收的二氧化碳減少了約 4%,陸地匯減少了約 17%。

如果排放量繼續增加,留在大氣中的全球排放量部分——即空氣中的部分——將會增加,使世界經歷的氣候變化量比其他情況下更糟。