全球碳計畫(Global Carbon Project)是未來地球(Future Earth)研究計畫中關於全球永續的國際研究項目之一,也是世界氣候研究計劃(World Climate Research Programme)的研究合作夥伴。全球碳計畫旨在描繪全球碳循環的完整圖像,包含生物物理和人類維度,以及彼此之間的相互作用與反饋。

本次報告摘要

A. 重點:全球二氧化碳排放量沒有減少的跡象

  • 2022年的二氧化碳總排放量預計將保持在406億噸二氧化碳,沒有看到應對氣候變遷所需迫切減碳的跡象。如果持續當前的排放量,有50%的機會在9年內全球平均增溫超過攝氏1.5度。
  • 在石油使用量增長的帶動下,全球化石燃料的二氧化碳排放量在2022年預計上升1.0%(預估範圍0.1至1.9%),使整體排放量到達366億噸二氧化碳[1]。以區域來看,預計2022年中國和歐盟的排放量會減少,美國、印度及世界其他地區會增加。
  • 繼過去二十年小幅度但具不確定性的下降後,2022年預計全球因土地利用改變導致的二氧化碳排放量為39億噸,其中印尼、巴西和剛果民主共和國共佔了58%。
  • 預計到2022年,大氣中二氧化碳濃度平均為417.2ppm,比工業化前的水準高51%。儘管氣候變遷也為海洋與陸地帶來負面影響,海洋與陸地碳匯仍佔二氧化碳排放量的一半左右。

B. 二氧化碳排放

2022年初步數據顯示,相較2021年全球化石燃料二氧化碳排放量增加了1%(預估範圍0.1至1.9%),主要是由於COVID-19以來航空業的回彈導致石油使用量增長。

a. 預計增長將使全球化石燃料二氧化碳排放量,略高於2019年COVID-19之前的水準。

  • 由於應對COVID-19採取的措施,2022年二氧化碳排放量比2019年減少了5.4%。
  • 2021年的排放量相較於2020年反彈增加5.1%。
  • 根據初步數據,預計2022年的排放量將增加1%(預估範圍0.1至1.9%)達到366億噸二氧化碳排放量,略高於2019年363億噸二氧化碳排放量的水準。
  • 最新數據證實,化石燃料二氧化碳排放量的增長速度已經放緩,從2000年代的每年3%,下降為過去十年約每年0.5%。

b. 預計2022年煤炭和石油的排放量將高於2021年的水準,其中石油對於總排放增長的貢獻最大。

  • 煤炭排放量(佔全球排放量的41%)預計增加1%(預估範圍0.2至1.8%),其中印度、歐盟和世界其他地區的排放量都增加,美國與中國的排放量下降彌補了部分的增加。
  • 石油排放量(佔全球排放量的33%)預計將增加2.2%(預估範圍1.1至3.3%),且影響了全球化石燃料二氧化碳排放量的增加。預計石油排放量的增加主要來自COVID-19大流行以來航空業的延遲回彈所致。預計除了中國以外的所有地區石油排放量都會增加,其中世界其他地區(包含國際航空)、印度和美國的貢獻最大,歐盟貢獻較小,部分的排放量減少則來自中國。
  • 天然氣排放量(佔全球排放量的22%)預計下降0.2%(預估範圍-1.1至0.7%),其中歐盟大幅度下降,其他地區下降幅度較小,部分下降幅度被美國的增長抵銷。
  • 水泥排放量(佔全球排放量的5%)預計將下降1.6%(預估範圍-3.7至0.5%),中國的大幅度下降部分被印度和世界其他地區的增長所抵銷。

c. 預計2022年中國和歐盟的排放量會減少,但美國、印度和世界其他地區的排放量會增加。

  • 在中國(佔全球排放量的32%),預計2022年的排放量會減少0.9%(預估範圍-2.3至0.4%)。持續的封城限制了經濟活動與經濟增長。預計中國的煤炭排放量增加0.1%、石油的排放量下降2.8%、天然氣的排放量下降1.1%、水泥的排放量下降7%。對中國總排放量減少貢獻最大的部門,來自房地產開發明顯減緩,導致水泥的排放量下降。
  • 在美國(佔全球排放量的14%),預計2022年的排放量會增加1.5%(預估範圍-1.0至4%)。預計美國的天然氣的排放量將增加4.7%、煤炭的排放量減少4.6%、石油產品消費的排放量增加2%。這主要是因為自COVID-19大流行以來,國內航空的持續反彈。
  • 在歐盟(歐盟27國,佔全球排放量的8%),預計2022年的排放量會減少0.8%(預估範圍-2.8至1.2%)。這主要受到天然氣供應減少的驅動,預計歐盟今年天然氣需求將下降約10%。歐盟的煤炭排放量則預計將增加6.7%,低於天然氣下降的幅度,而石油排放量將增加0.9%。
  • 在印度(佔全球排放量的8%),預計2022年的排放量會增加6%(預估範圍3.9至8%)。主要來自煤炭排放量增加5%、石油排放量急劇上升,預計增加10%,這使得印度的排放量回到2019年左右的水準。雖然印度的天然氣排放量預計將下降4%,但對總排放量變化的貢獻很小,因為天然氣在印度能源結構的佔比只有一小部分。
  • 在世界其他地區(包含國際航空與航運,佔全球排放量的42%),預計2022年的排放量將增加1.7%(預估範圍0.1至3.3%)。預計煤炭排放量增加1.6%、石油排放量增加3.1%、水泥增加3%,但天然氣下降0.1%。石油排放量的增長在很大程度上,可以解釋為國際航空從COVID-19大流行的限制中延遲回彈。
  • 這使得印度的排放量回到2019年左右的水準。雖然印度的天然氣排放量預計將下降4%,但對總排放量變化的貢獻很小,因為天然氣在印度能源結構的佔比只有一小部分。

d. 在2012-2021的十年裡,有24個國家的化石燃料二氧化碳排放量下降,但經濟持續增長。這24個國家約貢獻了全球化石燃料二氧化碳排放量的四分之一。在可估算的最後十年內(2011-2020年),其中15個國家基於消費產生的排放量也顯著下降。

預計2022年土地利用變化(LUC)導致的二氧化碳排放將達到39億噸,比化石燃料導致的排放少10倍,並在過去二十年中有微幅的下降,但仍具不確定性。

  • 因毀林導致的排放量,在2012-2021年間,仍維持在每年67億噸二氧化碳的高點,是全球土地利用變化排放量的主要驅力。因泥炭地排水[2]與泥炭地火災[3]導致些許額外的排放量貢獻(在同時期內約每年7億噸二氧化碳排放量)。
  • 透過重新造林和木材採伐,可抵銷33億噸二氧化碳排放,約是森林退化所產生一半的排放量。
  • 全球因土地利用改變的淨二氧化碳排放,也就是總排放量減去總移除量,在2012-2021年間大約是每年45億噸二氧化碳,2022年初步估計為39±26億噸二氧化碳排放量。
  • 全球土地利用改變的淨二氧化碳排放量在過去20年中,出現小幅度但不確定的下降,尤其是在移除量增長驅動時。因不確定性較高,下降的趨勢尚待確認。
  • 2012-2021年間,印尼和巴西因土地利用改變造成的二氧化碳淨排放量最高,這兩個國家與剛果民主共和國一起貢獻了全球土地利用改變總排放量的一半以上(58%)。

自2015年以來,化石燃料和土地利用變化的總二氧化碳排放量仍處於高點,但基本上保持不變。

  • 人為二氧化碳總排放量預計在2022年達到406億噸二氧化碳,略高於2021年402億噸二氧化碳的水準,但仍低於2019年409億噸二氧化碳的水準。自2015年以來,二氧化碳總排放量大致持平,化石燃料的二氧化碳排放量增加被土地利用變化的二氧化碳排放量減少抵銷。由於土地利用改變排放巨大且持續的不確定性,二氧化碳排放總量和趨勢的不確定性高於化石燃料的二氧化碳排放量。
  • 保有50%可能性,將全球升溫限制在攝氏1.5度、1.7度和2度的剩餘碳預算,已經分別減少到3800億噸二氧化碳(以2022年排放水準計算9年)、7300億噸二氧化碳(18年)和12300億噸二氧化碳(30年)。
  • 若要2050年實現零二氧化碳排放,需要每年人為二氧化碳排放總量線性減少約14億噸二氧化碳,這與2020年觀察到因COVID-19防疫措施導致排放量下降的結果相當,突顯需要實踐行動的規模。這將會造成從2023年額外排放的5600億噸二氧化碳排放量,將50%的可能性升溫限制在攝氏1.6度左右。

C. 大氣二氧化碳累積和自然碳匯

由於二氧化碳持續排放,大氣中的二氧化碳含量持續增加。

  • 大氣中的二氧化碳濃度在2021年增加了百萬分(ppm)之2.5,預計在2022年會再增加2.5ppm(195億噸二氧化碳),全年平均濃度達到417.2ppm,比工業化前的水準增加51%。

儘管有氣候變遷的負面影響,陸地和海洋的碳匯加總仍佔排放到大氣中二氧化碳的一半左右(過去十年為53%)。

  • 海洋碳匯在1991年到2002年間低成長或無成長後,在過去20年恢復較快增加。2012年至2021年的10年間,海洋碳匯佔每年105億噸二氧化碳(約二氧化碳排放總量的26%),2022年初步估計也是105億噸二氧化碳。
  • 陸地二氧化碳匯在2012-2021年期間持續增加,主要是應對大氣中二氧化碳增加,儘管年際變化很大。在2012-2021的十年間,陸地二氧化碳匯為每年114億噸二氧化碳(佔二氧化碳總量排放的29%),比2000年代期間每年增加14億噸二氧化碳,初步估計2022年約為124億噸二氧化碳。
  • 在2012-2021的十年間,因為氣候變遷影響使海洋和陸地的二氧化碳吸收量分別減少了4%和17%。

參考資料與註釋:

[1]包含水泥的二氧化碳排放量。

補充說明:在報告全文與關鍵訊息中,會看到兩個不同的排放量單位,一個是報告中使用的GtC yr−1「每年十億噸碳」,一個是關鍵訊息中使用的GtCO2「十億噸二氧化碳」,這兩個排放量單位可以描述同一件事情,但數據需經過換算,不直接相等。其中yr−1 是指每年,GtC與GtCO2的差別主要在GtCO2有計入氧原子的重量,1GtC約等於3.667GtCO2。因此需特別注意原文使用的單位,不能混用「碳排放量」與「二氧化碳排放量」。

[2] 泥炭是一種有機濕地土壤,有長期浸水、缺氧、高酸或低溫的環境特性,全球都有但蘊含量最多的是在溫帶地區,佔全球陸域面積的2-3%,但據估計泥炭地約儲存了全球陸地碳儲存量的30%。泥炭地排水,就是指長期浸水的泥炭地,因其他原因,如耕種、退化而排乾水分,這會使原先泥炭地儲存的二氧化碳釋放到大氣中。

[3] 泥炭地火災因為有低溫燃燒、易復燃、易悶燒,且會產生有毒煙霧的特性,比一般的森林火災更難撲滅,且會產生大量二氧化碳排放。

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