助力“双碳目标”!PIE-Engine盘点全球尺度碳排放分布特征

01全球范围月度碳排放地图

开展基于卫星遥感的全球尺度碳排放监测,对全球无偏差碳收支核算有重要意义,同时有助于掌握碳减排和增汇对气候变化趋势的影响,协助政府和各行业“有的放矢”进行碳减排政策的制定、实施与调整。航天宏图依托PIE-Engine遥感云服务平台,对2018年1月-2019年10月间全球化石燃料和生物质燃烧所产生的二氧化碳进行月度频率的监测(图1)。
结果显示,全球碳排放水平整体上与地区经济发展水平和人口密度密切相关。从全球碳排放浓度看,热值区主要分布在东亚地区、南亚地区、欧洲和美国;从月度变化看,上述热值区差异性不显著,南美洲及非洲赤道以南部分区域在5-9月份则呈现碳排放量增高的现象。
02全球范围年度二氧化碳排放量变化


下图 | 中国二氧化碳排放量变化(2018年-2019年)
*图中红色区域代表二氧化碳排放量增加,绿色区域代表排放量不变,蓝色区域代表排放量降低
为更清晰地反映一定时间范围内二氧化碳排放总量对气候变化的影响,航天宏图基于月度碳排放地图,形成了全球范围的2018年与2019年二氧化碳排放量变化对比产品(图2)。
结果显示,相较于2018年,全球碳排放量在2019年整体呈现增加趋势。其中,东南亚、东亚以及南美洲中部地区碳排放量增加明显,北美洲、非洲和西欧部分地区排放量有所下降,这与地区产业结构和人口密度有较大关系。
03全球范围碳排放源分析

能源转型和低碳发展是实现“双碳目标”的重要途径,为摸清全球/全国范围能源消费状况,航天宏图在全球/全国尺度上对比分析了化石燃料和生物质燃料燃烧带来的二氧化碳排放量(图3)。
结果显示,2018年1月-2019年10月,化石燃料燃烧造成的碳排放在全球和全国尺度上整体较稳定,月度差异不明显,全球范围看重点排放区域主要分布在东亚、南亚、欧洲和美国等地区。全国范围看重点排放区域分布界限与“胡焕庸线”较吻合;生物质燃烧造成的碳排放呈现较大时空差异,全球范围看碳排放重点区域广泛分布于非洲、南美洲等地区。全国范围看,碳排放重点区域冬季主要分布在东北部分地区,夏季则在长江中下游地区出现。
04全球范围陆地净生态系统生产力分析

*图中红色区域代表碳源,蓝色区域代表碳汇
开展大尺度范围生态系统碳源/汇研究是有效管控温室气体与积极应对气候变化的需要。净生态系统生产力(NEP)是由一定时间内生态系统总初级生产力减去生态系统总呼吸所得,常用来衡量区域尺度上生态系统碳源/汇的大小,NEP为正值表明该生态系统在一定时间内对二氧化碳的吸收大于排放,即该生态系统是碳汇,反之为碳源。航天宏图通过计算全球2018年和2019年的陆地年均NEP揭示碳源/汇分布情况(图4)。
结果显示,全球碳源主要分布在美国中西部、南美洲北部和东南亚地区,碳汇则分布在美国东部、非洲中南部、南美洲东南部、东北亚和中国南部等地区。
开展全球尺度碳排放精准监测对国家参与国际气候谈判、碳交易具有重要意义,中国已经制定《2030年前碳达峰行动方案》,加速构建“1+N”政策体系,“1”是中国实现碳达峰、碳中和的指导思想和顶层设计,“N”是重点领域和行业实施方案,包括能源绿色转型行动、工业领域碳达峰行动、交通运输绿色低碳行动、循环经济降碳行动等。航天宏图将继续紧密围绕国家需求与政策,加大科研力度,力争不断突破基于卫星遥感的碳排放监测技术难关,助力“双碳目标”实现。