去年,当新冠疫情扰乱世界经济时,化石燃料使用产生的全球二氧化碳(CO2)排放量减少了20亿吨。作为全球碳项目(一个追踪温室气体排放的国际组织)的主要科学家,我们撰写了关于如何保持排放量下降的文章,包括新冠疫情如何为重新思考交通运输提供机会,以及为什么刺激资金应该用于促进绿色能源而不是棕色(化石)能源的使用。
我们还写道:“这种排放量的下降是巨大且前所未有的——但不会持久。” 一辆汽车或飞机(或者钢铁厂,就此而言)如果停放一年,一旦恢复使用,其污染量与之前一样,而且用更清洁的技术取代化石能源基础设施需要数年时间。
我们预计,当全球经济活动恢复到接近正常水平时,化石碳排放量将接近新冠疫情前的水平。现在,正如我们在《地球系统科学数据》和arXiv.org上在线发表的论文中所展示的那样,排放量已经恢复了。
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我们的新报告表明,到2021年底,全球化石碳排放量将达到364亿吨二氧化碳,与2020年相比,增长约4.9%。这种反弹不仅抵消了我们2020年报告的与新冠疫情相关的5.4%的降幅,而且几乎使我们回到2019年的水平,当时全球排放了367亿吨二氧化碳。
这种反弹令人担忧,原因有几个。一些人希望,去年排放量创纪录的下降将标志着为将全球平均气温升幅控制在1.5或2摄氏度以下而需要持续减少碳排放的开始。但情况似乎并非如此,至少目前如此,而且只有当更多的化石燃料基础设施被低碳技术取代时,才会出现这种情况。
由于二氧化碳在大气中停留数个世纪,我们需要将化石燃料产生的碳排放量降至零——甚至从大气中去除碳——以防止气温进一步上升。今年(以及未来任何一年)再排放360亿吨的化石碳污染与安全、稳定的气候不相容。气候科学家经常说,“我们没有时间了”,但这是事实。如果目标是将全球变暖限制在1.5摄氏度以内,那么根据目前的排放量,我们现在最多只能向大气中排放10年左右的二氧化碳。如果我们没有实现这个目标,那么在地球升温2摄氏度之前,我们可能还有30年左右的当前排放量。
在所有化石燃料中,煤炭和天然气的使用对今年排放量的反弹贡献最大,主要是在工业和电力部门。预计2021年煤炭使用量将超过2019年的水平,达到150亿吨二氧化碳。煤炭排放量目前仅略低于(不到1%)2013年的峰值。2021年天然气使用产生的二氧化碳排放量也将反弹至高于2019年的水平。只有石油产生的二氧化碳排放量在今年仍将远低于2019年的水平,约为115亿吨二氧化碳。
排放量的复苏是全球性的,但因国家和经济部门而异。根据今年迄今为止的数据,我们预计欧洲(欧盟27国)和美国的化石碳排放量在2020年下降超过10%之后,将在2021年反弹8%。美国的交通运输和电力排放量仍低于2019年的水平,但工业排放量略有增长。欧洲的交通运输和工业排放量也已完全恢复,但其电力部门仍远低于2019年的水平。印度的化石碳排放量今年将跃升近13%,略高于2019年的水平,这归因于其电力部门的增长,抵消了其工业和运输部门持续下降的总和。
中国今年的排放量反弹幅度更大。据估计,2021年中国的化石排放量为112亿吨二氧化碳,与2020年的排放量相比,增加了约4%,与2019年相比,增加了6%。中国的新冠疫情后经济复苏早于大多数其他国家,其排放量反弹也开始得更早。其电力和工业部门的复苏速度最快。今年,中国的煤炭使用量大幅增加;其新冠疫情后复苏的努力似乎刺激了依赖燃煤发电的产业的活动。
虽然全球经济的其他部分使用量的增加在很大程度上抵消了这些下降,但一些行业的全球排放量将继续受到抑制。
全球经济中仍然受到新冠疫情强烈影响的一个部门是航空业。国际民用航空组织最新发布的
报告预测,今年航空旅客数量仍将比2019年水平低50%。然而,航空业仅占全球化石碳排放量的几个百分点,因此,即使今年下降一半,就绝对排放量而言也相对较小(“仅仅”减少了5亿吨的碳排放)。
在2020年和2021年的排放数据中,至少有一些好消息。尽管全球能源消耗和所有三种化石燃料的使用量均有所下降(2020年天然气、煤炭和石油分别下降了2%、4%和10%),但可再生能源在2020年实现了全球10%的强劲增长。此外,在新冠疫情之前,有近20几个贡献了全球约四分之一化石碳排放量的国家在2010年至2019年期间,其排放量显著下降。这些国家包括美国、墨西哥和日本,以及包括英国、法国、德国和瑞典在内的欧洲各国。总的来说,我们预计这些国家的化石碳排放量在未来将继续下降。
2022年会发生什么?我们不能排除排放量进一步上升的可能性,特别是如果运输恢复到疫情前的水平,而煤炭使用量仍保持在2021年的水平附近,或者更糟糕的是,进一步上升。新冠疫情对化石碳排放的最终影响仍然不确定,这将取决于短期经济激励措施和气候政策。在全球已通过的15-20万亿美元的全球经济刺激计划中,三分之一流向了化石燃料和碳密集型重工业。在美国,除非“重建更好”法案获得通过,否则我们用于刺激经济的支出中,只有很少一部分会用于绿色能源和清洁技术。由于刺激了化石燃料产业,碳排放量可能会继续上升。
新冠疫情表明,为了稳定气候,每年都需要大规模减排。它还表明,在没有化石燃料的世界里,我们的空气可以变得多么清洁。政策制定者需要加倍努力,以更公平地规划未来的减排,而不是让全球贫困人口遭受经济冲击。
和全世界数百万人一样,我们正在密切关注格拉斯哥气候变化大会。承诺结束森林砍伐每年可以减少50亿吨或更多的二氧化碳污染,同时保护全球生物多样性。此外,在格拉斯哥,有40多个国家承诺逐步淘汰煤炭的使用。该名单中缺少的主要国家包括中国、印度、澳大利亚和美国。
所有作者均为全球碳项目的成员,该项目是一个国际科学家小组,负责追踪陆地、海洋、工业和农业产生的二氧化碳及其他温室气体的排放量。