基于空间回归模型的中国碳排放空间差异模拟

以中国碳排放数据库的多年分省碳排放数据为基础,选取植被指数NDVI、夜间灯光影像DMSP-OLS、生产总值、工业总产值和人口数5项指标,采用1 km×1 km格网,运用空间滞后回归模型对中国2000年和2013年的碳排放进行时空分布模拟,并对空间模拟结果进行误差分析及纠正,获得地均碳排放强度的空间分布图,以弥补传统碳排放统计空间展示效果差、空间分辨率低等缺陷.结果发现,中国碳排放的空间分布格局差异显著,地均碳排放强度分布呈现由东部地区向中西部地区逐渐递减的阶梯状区域分布差异,东部地区的碳排放高值聚集区域大致呈现面状聚集分布特征,区域之间碳排放的差异较小,西部省会城市、工矿城市与农村地区碳排放量差异显著.2013年的地均碳排放强度明显高于2000年,且高值区域的分布范围明显扩大,低值区域分布范围面积明显减少.     

中国建筑业碳排放效率空间特征及其影响因素

基于中国30个省份2007—2016年的面板数据,利用考虑非期望产出的超效率SBM模型对建筑业碳排放效率进行估算,并结合空间自相关分析和空间杜宾面板计量模型,探讨了中国建筑业碳排放效率的时空分布特征及其主要影响因素。结果表明:建筑业碳排放效率在区域分布上呈现明显的空间聚集现象;其中,H-H聚集区主要集中在东部沿海地区,L-L聚集区主要分布在西部和北部地区。节能技术水平,城镇化水平,能源消费结构,资源禀赋均对中国建筑业碳排放效率的时空分布特征具有重要影响。     

京津冀与长三角城市群碳排放的空间聚集效应比较

基于中国高空间分辨率碳排放网格数据(CHRED),采用探索性空间分析手段(ESDA)和空间回归模型分析京津冀和长三角城市群碳排放指标空间格局和聚集特点,通过显著性检验选择空间滞后回归(SLM)和空间误差回归(SEM)方法,揭示城市群碳排放水平的影响因素.结果表明,京津冀城市群碳排放在空间上表现出更多的随机性和结构不稳定性,Moran自相关系数为-0.131;长三角城市群碳排放在空间上表现聚集趋势明显,Moran自相关系数0.106,二氧化碳排放受到临近区域的影响.人口和经济因素是京津冀城市群和长三角城市群碳排放的最主要驱动因素.总体上长三角地区碳排放总体扩散效应显著,而京津冀城市群极化效应更明显.区域发展的多中心化是大城市病治理的重要导向,同时要注意对区域碳排放溢出热点进行控制,促进城市群一体化和低碳化发展,实现区域碳平衡.     

隔河岩水库二氧化碳通量时空变化及影响因素

随着气候变化研究的深入,大型河流拦截工程对水域碳循环及温室气体交换的影响引起越来越多的关注.为了评估河流拦截工程对水域生态系统碳循环和二氧化碳交换通量时空分布模式的影响,选择清江隔河岩水库作为典型案例,采用在线分析仪与浮箱相结合的方法,在2015年3月至2016年2月期间开展了完整水文年连续观测实验,获取了水库坝前、上游、支流、消落带与库湾等典型区域二氧化碳通量数据.数据分析结果表明隔河岩水库水气界面二氧化碳平均通量为(55.691 8±66.332 9)mg·(m2·h)-1,呈现年内冬季高其他季节低的时间变化规律,空间上则表现为水库消落带坝前较低、典型库湾区域较高的分布格局.作为水库背景的库尾断面渔峡口区域二氧化碳通量季节变化非常稳定,在大部分时间内反而高于坝前和消落带断面的二氧化碳通量.数据分析表明二氧化碳通量时空分布格局受到水温、pH值和水体碳浓度的显著影响,但其相关程度受到季节和蓄水的双重影响.     

县域尺度的京津冀都市圈CO2排放时空演变特征

二氧化碳排放具有阶段性空间分布特征,研究其区域特征和格局演变可为减排提供重要的依据和方向.利用1990~2009年京津冀都市圈128个县级区域的二氧化碳排放量数据,运用比较统计地图和空间自相关分析方法对都市圈的二氧化碳排放的空间格局和空间依赖性进行研究.结果表明,京津冀都市圈二氧化碳排放量逐年增加,2002年之后的平均增速是2002年之前的1.8倍.各市二氧化碳排放增长趋势不一,呈三类变化趋势.都市圈二氧化碳排放格局呈现较明显的分层聚集现象,全局Moran指数先由1.44降低至1998年的0.09后缓慢回升至0.10,二氧化碳排放高值区域空间分布由"双中心"发展至"四中心",低值区域变化较小.局部空间自相关性则呈现了4种类型的变化:大部分区域基本保持不变或减弱,唐山等地增强,天津部分区域和宣化县转变.高值中心和低值区域的空间自相关演变过程并不相同,在制定减排规划时需要因地制宜,适当考虑周边区域的相互作用.空间格局和空间自相关关系的探讨对于认识京津冀都市圈二氧化碳排放的空间规律和制定减排战略规划具有重要意义,也为都市圈低碳发展研究提供了基础.     

多维视角下新型城市化对中国二氧化碳排放影响的时空变化特征

城市化和碳排放之间关系密切,现有研究多从单一维度来衡量城市化,而忽略了城市化的多维性.本文从人口、经济、社会、空间和生态5个维度建立了新型城市化的评价体系,利用中国30个省、自治区和直辖市2004—2016年的面板数据,基于熵值法和地理加权回归（GWR）模型,从多维视角下研究了新型城市化对中国二氧化碳排放影响的时空变化特征,结果表明：①北京的新型城市化水平最高,东部沿海地区的新型城市化水平高于西部、西南和东北地区.②新型城市化对碳排放有显著促进作用.人口城市化、社会城市化和生态城市化对碳排放的影响存在明显的区域差异,在不同地区分别表现出促进作用和抑制作用,经济城市化和空间城市化对碳排放有显著促进作用.③人口城市化对碳排放影响的空间集聚性呈现出从西南、南部及东部地区往北部、东北部转移的特征.经济城市化对碳排放影响的空间集聚性呈现出从南部往东部沿海及东北地区逆时针转移的特征.社会城市化对碳排放影响的空间集聚性呈现出从南部、西南地区往西部及东北部顺时针转移的特征.空间城市化对碳排放影响的空间集聚性呈现出从北部、东北部地区往西部、西南地区逆时针转移的特征.生态城市化对碳排放影响的空间集聚性呈现出从东部往中西部转移的特征.     

中国未来的二氧化碳排放空间到底有多大?

<正>在气候变化影响日益加剧的全球背景下,如何在《联合国气候变化框架公约》原则下科学合理分配不同国家的碳排放空间已成为全球减缓气候变化面临的核心问题之一。一国碳排放空间的大小不仅同全球可排放的空间有关,也与碳排放空间的分配原则有关。由于碳排放量与地表增温之间的关系仍有不确定性,本文在提出以人年均二氧化碳排放均等作为分配各国的碳排放空间的原则基础上,分别在2℃温升目标情景下以"自上而下"的方式和在     

粉煤灰吸附二氧化碳实验研究

以新疆某电厂粉煤灰作为吸附原料来吸附二氧化碳,研究了液固比、二氧化碳流量、温度等不同工艺条件对二氧化碳吸附效果的影响;研究了粉煤灰吸附二氧化碳时的吸附量和p H值、电导率变化规律。研究结果表明,液固比为5∶1,通气量为250 m L/min时,在常温常压的条件下每千克粉煤灰的吸附二氧化碳量可达到0.84 g。温度过高不利于碳捕获反应的进行,浆液p H值随着反应程度而下降,浆液中离子浓度的改变使电导率也发生变化。吸附二氧化碳气体后的粉煤灰可以用于建筑材料,达到"以废治废"目的。     

基于空间聚类分析的中国旅游业碳排放效率

旅游业碳排放效率是考量旅游经济增长与生态环境关系的重要指标,对旅游业碳排放效率的有效测度和分析是实现旅游业节能减排与可持续发展的基础支撑.采用“自下而上”法核算2001—2015年我国旅游业能源消耗量与碳排放量（不含港澳台及西藏自治区数据,下同）;继而运用非期望产出SBM模型对旅游业碳排放效率进行测度,并通过空间自相关分析揭示其空间特征;最后采用Malmquist指数（MI）评估旅游业碳排放效率的动态趋势.结果表明:①研究期内我国旅游业总体碳排放效率较低,平均水平为60%;各年度达到最佳生产前沿面（旅游业碳排放效率值为1）的省(市、自治区)(简称“省区”)数量较少,绝大多数省区的碳排放效率具有较大改善空间;旅游业碳排放效率水平存在明显的省际差异;东、中、西部地区的效率存在梯度差,形成“东高西低”的空间格局.②Moran's I指数和LISA聚类图显示,各省区旅游业碳排放效率存在明显的正向空间相关性,在空间分布上呈现出显著的地理聚集特征,形成“高—高”型与“低—低”型聚集区,空间联动格局尚未形成.③2001—2015年MI均在1以上（2004年除外）,且总体平均值高达1.195,体现出持续改善的态势;各省区碳排放效率的提升来源于技术进步与技术效率双重贡献,其中,技术进步是促进旅游业碳排放效率提升的主要贡献因素.研究显示,我国旅游业碳排放效率的空间分布不均衡,但整体呈现持续上升的态势,各省区在依赖技术进步提高碳排放效率的同时,要注重全局空间联动格局的形成,最终实现低碳旅游业的协调发展.      

二氧化碳排放检测技术应用与拓展浅析

二氧化碳是引发全球变暖和气候变化的主要温室气体,针对二氧化碳在工业生产企业中过度排放且无法有效计量的问题,探讨了检测法与核算法两类二氧化碳排放计量方法,简要概述了现行的二氧化碳排放检测技术,并对检测技术的应用领域和技术拓展做出了分析阐述,为二氧化碳排放检测技术研究以及碳排放统计核算工作提出了政策性建议。     

A comparison of five high-resolution spatially-explicit,fossil-fuel,carbon dioxide emission inventories for the United States

The quantification of fossil-fuel-related emissions of carbon dioxide to the atmosphere is necessary in order to accurately represent carbon cycle fluxes and to understand and project the details of the global carbon cycle. In addition, the monitoring, reporting, and verification (MRV) of carbon dioxide emissions is necessary for the success of international agreements to reduce emissions. However, existing fossil-fuel carbon dioxide (FFCO₂) emissions inventories vary in terms of the data and methods used to estimate and distribute FFCO₂. This paper compares how the approaches used to create spatially explicit FFCO₂ emissions inventories affect the spatial distribution of emissions estimates and the magnitude of emissions estimates in specific locales. Five spatially explicit FFCO₂ emission inventories were compared: Carbon Dioxide Information and Analysis Center (CDIAC), Emission Database for Global Atmospheric Research (EDGAR), Fossil Fuel Data Assimilation System (FFDAS), Open-source Data Inventory for Anthropogenic CO₂ (ODIAC), and Vulcan. The effects of using specific data and approaches in the creation of spatially explicit FFCO₂ emissions inventories, and the effect of resolution on data representation are analyzed using graphical, numerical, and cartographic approaches. We examined the effect of using top-down versus bottom-up approaches, nightlights versus population proxies, and the inclusion of large point sources. The results indicate that the approach used to distribute emissions in space creates distinct patterns in the distribution of emissions estimates and hence in the estimates of emissions in specific locations. The different datasets serve different purposes but collectively show the key role of large point sources and urban centers and the strong relationship between scale and uncertainty.     

东北三省农田生态系统碳排放时空分异特征及驱动因素研究

根据2000—2014年东北三省碳排放的相关数据,结合空间探索性分析及地理加权回归等模型方法,对研究区农田生态系统碳排放量的空间集聚性、差异性及其重要驱动因素进行研究.结果表明:东北三省农田生态系统碳排放量存在比较显著的全局空间正相关,自相关性在整体上表现出逐渐增强的趋势,到2014年全局Moran's I指数达到最高值0.3395.在局部空间相关关系上,东北三省农田生态系统碳排放量的高-高区域集中在黑龙江省和吉林省,低-低地区主要集中在辽宁省,表现出不平衡的发展格局.人均GDP对农田生态系统碳排放有负效应,总人口数对农田生态系统碳排放的影响从正效应转变为负效应,化肥施用对农田生态系统碳排放影响程度的空间分布格局发生了较大变化,代表生产技术水平和能源消耗的农业化肥施用量和农业机械总动力因素对农田生态系统碳排放的影响较大,东北三省农田生态系统碳排放和农业机械总动力相关程度有逐渐趋同的趋势.     

效率视角下中国2030年二氧化碳排放峰值目标的省区分解——基于零和收益DEA模型的研究

实现2030年二氧化碳排放达到峰值不仅是中国在全球气候谈判中做出的国际承诺,也是中国实现经济结构转型的必然选择,而对二氧化碳排放峰值进行合理的区域分解是中国实现二氧化碳排放达峰的必要前提.本文首先对中国2030年二氧化碳排放峰值进行初始的省区分解,利用DEA-BCC模型对初始省区分解方案进行效率评估,在此基础上利用零和收益DEA模型得到全部省区达到有效的中国二氧化碳排放峰值省区分解方案.本文研究表明：1大部分省区初始分解方案的效率值较低,只有2个省区的效率值达到DEA有效,且二氧化碳排放配额比重较大省区的分配效率值较小;2经过零和收益DEA模型的优化,省区分解方案的整体效率最终提升至有效边界,二氧化碳排放配额由效率较低的欠发达地区向效率较高的较发达地区转移,较发达和不发达的两类地区均分配到了较少的二氧化碳排放配额,最终二氧化碳排放权占比较多的地区主要为二氧化碳排放严重但减排潜力较大的省区.文章最后根据本文研究结论提出了具体的碳排放省区分解政策建议.     

基于系统动力学的中国碳减排路径模拟

通过分析二氧化碳排放影响因素之间作用关系与碳减排的主要路径,构建二氧化碳排放系统动力学模型。在此基础上,通过调控供给侧经济增长速度、能源结构和产业结构要素,预测四种不同情景方案对二氧化碳排放的影响,以进一步探讨二氧化碳排放主要部门减排贡献。结果表明：四种方案的二氧化碳净排放量增长趋势逐年变缓,在二氧化碳净排放量达到峰值后,调整经济增速、改善能源结构和优化产业结构继续为碳减排发挥积极作用,相比于经济增速和产业结构调整,能源结构改善的减排贡献度更高。在综合调控经济增速、能源结构和产业结构的方案下,中国二氧化碳净排放量2024年将达到高峰值104.45亿t,2058年实现碳中和,这与现实情况更加吻合。未来若能抓住经济、能源、产业低碳转型的良好机遇,并进一步加强各部门的减排努力,中国二氧化碳净排放量有望2025年前达峰,2060年前实现碳中和。     

京津冀地区汽车运输碳排放影响因素研究

以空间相关性和空间异质性为基础,构建SLM-STIRPAT、SEM-STIRPAT和GWR-STIRPAT模型,对京津冀地区汽车运输碳排放进行测算和影响因素分析.结果表明：京津冀地区汽车运输碳排放存在显著空间相关性和空间异质性.人口对汽车运输碳排放呈正向影响;人均GDP对货运碳排放和总量碳排放呈正向影响,对客运碳排放呈负向影响,城镇化水平对汽车运输碳排放呈负向影响.第三产业增加值对客运碳排放和总量碳排放呈正向影响,对货运碳排放呈负向影响,人口对张家口市汽车运输碳排放影响最为显著;人均GDP对秦皇岛市和沧州市的汽车运输碳排放影响最为显著;城镇化水平对秦皇岛市的汽车运输碳排放影响最为显著;第三产业增加值对秦皇岛市的汽车运输碳排放影响最为显著.     

中国省际碳排放差异与碳减排目标实现——基于碳洛伦兹曲线的分析

通过1997—2009年中国各省份的能源消耗实物量来估算其CO2排放量,并运用收入不平等的度量工具——洛伦兹曲线、序列和基尼系数等来分析中国省际CO2排放差异,进而探讨跨省CO2排放均等化及中国减排目标的实现问题,以期为CO2减排政策制定和普通民众展示一种更直观、更易于接受的分析方法.研究发现,从1997年到2009年,有别于中国地区经济发展不平衡的状况,中国省际CO2排放基尼系数并未超过0.30,从1997年的0.273降为2009年的0.254,近几年基本保持在0.250左右,差异较小且趋于收敛;按照2009年价格计算,中国碳排放强度基本呈下降趋势,从1997年的2.12t.万元-1降为2009年的1.685t.万元-1;基于这些趋势,即使维持现状不变,中国政府的CO2减排承诺也基本可以兑现.     

环境规制视角下长三角地区碳排放的时空效应

在“双碳”目标背景下,环境规制与CO₂排放的关系逐渐成为学界热点.本文基于长三角地区41城市的面板数据,利用CO₂排放系数法、环境规制强度综合指数对长三角41城市2006—2019年的CO₂排放、环境规制强度进行定量测度,通过核密度分析、GIS空间分析等方法揭示长三角地区41城市环境规制强度和CO₂排放水平的时空格局,并运用动态空间杜宾模型(DSDM)探讨环境规制对CO₂排放的时空影响效应.结果表明：(1)长三角地区环境规制强度指数呈增强态势,由2006年的0.15升至2019年的1.25.核密度曲线显示,环境规制强度存在空间极化现象,在空间上呈现由东南向西北转移的演变态势.(2)2006—2019年长三角地区CO₂排放水平整体呈波动上升趋势,2006—2013年CO₂排放增幅为65.07%,2013—2019年增幅仅为4.20%. CO₂排放在空间上总体呈东高西低的分布格局,2006年在沪苏地区形成CO     

二氧化碳排放与经济增长关系的实证分析

在全球范围内为应对气候变化而达成二氧化碳减排共识的背景下,探求“经济增长”与“二氧化碳排放”间相互关系.运用协整,向量自回归模型,脉冲响应函数以及格兰杰因果检验等方法,对处在经济发展不同阶段区域的人均二氧化碳排放量与经济增长间关系进行因果检验.研究结果表明：区域经济发展与人均二氧化碳排放量存在长期均衡关系,但是由于区域间经济发展水平及发展方式的不同,人均二氧化碳排放量与经济增长间相互影响程度存在差异,且二氧化碳排放量的减少并不是经济增长的必然结果,必须通过产业结构调整,扶持第三产业,使用清洁能源,发展低碳经济的方式来实现,本文对我国碳减排政策的制定具有一定借鉴意义.     

基于DMSP/OLS数据的中国碳排放时空模拟与分异格局

精准模拟和精细尺度获取碳排放的时空动态信息，对于合理制定差别化的区域碳减排政策具有重要意义.利用DMSP/OLS夜间灯光数据在完成年内和跨年数据的校正、像元去饱和、异常值剔除的基础上，提取了城市建成区范围，并以中国大陆为研究对象，根据夜间灯光数据和碳排放统计数据之间的定量关联，构建面板数据模型模拟了2000~2013年中国的碳排放量；采用Theil-Sen Median趋势分析方法与Mann-Kendall检验，探讨了14年间中国碳排放量的时空变化趋势及空间分布特征.结果表明：系统校正后的DMSP/OLS夜间灯光影像构建面板模型模拟的碳排放量拟合精度较高，2002，2007和2012年多尺度回归检验的决定系数R²值分别为0.893，0.955和0.951.2000~2013年中国碳排放时空演化差异显著，稳慢增长型和迅猛增长型分别占碳排放区域总面积的77.6%和19.4%，稳慢增长型面域宽广，迅猛增长型主要位于都市区及都市连绵区.受城市规模及城市化发育程度的影响，迅猛增长型空间结构呈"空心型"与"中心型"空间指向性分异.研究提出，促进经济增长方式和发展模式的实质性转变、因地制宜差别化的减排措施与省区联动策略的实施是"精准减排"目标实现的重要途径.     

北京市燃气工业锅炉CO2排放因子及不确定性分析

降低碳排放评估的不确定性对于减排政策选择和成本效益分析十分重要,基于北京市227个天然气锅炉样本检测数据,分析影响CO₂排放因子的关键参数特征,评估北京市天然气锅炉本地化CO₂排放因子,采用蒙特卡洛模型对排放因子的不确定性进行分析,并将其与IPCC、国家清单、城市清单等同类排放因子进行了比较.结果表明:北京市天然气锅炉CO₂排放因子为2.052 kg/m3,90%概率分布范围为1.982~2.086 kg/m3;基于热值的CO₂排放因子推荐值为55.829 kg/GJ,90%概率分布范围为55.788~55.908 kg/GJ,排放因子的不确定范围为-3.59%~1.57%.北京市天然气锅炉CO₂排放因子稍低于IPCC2006国家温室气体清单指南推荐缺省值（0.5%）.天然气低位热值对排放因子的影响最大,其方差贡献率达94%,而单位热值含碳量和氧化率二者的方差贡献率仅占6%.通过北京市本地实测数据和蒙特卡洛模型模拟,给出了天然气锅炉排放因子及概率分布的范围,提高了评估精度,有助于改进北京市温室气体排放清单活动水平的数据收集工作,指导并降低天然气工业锅炉CO₂排放因子不确定性.