SMC 資料庫

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畫（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。

《2024年全球碳預算》是從2006年開始的第19版更新，從第13版開始發佈在〈地球系統科學數據〉期刊（Earth System Science Data）。

全文連結： Friedlingstein et al. (2024). "Global Carbon Budget 2024." Earth System Science Data.

專家意見：「2024全球碳預算」專家意見

本次報告關鍵訊息

A. 重點：全球化石燃料的二氧化碳排放，尚無明顯達到峰值的跡象。[1]

• 預計2024年，全球使用化石燃料產生的排放量將增加0.8%（範圍為-0.3%至1.9%），達到374億噸[2]二氧化碳（請參考：淨零與氣候變遷相關名詞解釋4、6）。儘管潔淨能源取得了進展，但天然氣和石油的使用量成長，導致全球化石燃料排放量增加。煤炭的排放量預計也會增加，但增幅較小。預計2024年化石燃料的排放量將比2023年排放量增加1.4%，並進一步延遲全球排放量預期的必要峰值的到來。
• 土地利用改變導致的全球二氧化碳排放量仍然很高，預計在2024年將達到42億噸二氧化碳，但自1990年代以來的每個十年排放量都有減少，特別是在過去十年 (-20%)。因毀林導致的排放量降低，以及因復育森林和造林移除的二氧化碳量增加，都有助於土地利用變化的排放量減少，儘管過去十年移除量停滯不前。
• 二氧化碳總排放量（化石燃料和土地利用變化排放量的總和）在過去十年中已趨於穩定，預計2024年將達到416億噸二氧化碳。2014-2023年間的平穩狀態與2004-2013年間年均2%的強勁增長形成對比，這表示全球在應對氣候變遷方面取得進展，但尚不足以使全球排放量走上下降的軌道。
• 預計2024年大氣中二氧化碳濃度將達到422.5ppm，比2023年高2.8ppm，比工業化前高出52%。二氧化碳總排放量將導致大氣二氧化碳濃度上升（過去十年平均每年都會增加2.5ppm），而二氧化碳匯對氣候條件反應的確切數值每年都會改變，特別是陸地。

B. 二氧化碳排放量

2024年的初步數據顯示，相較2023年的水準，全球化石燃料二氧化碳排放量預計增加0.8%（範圍為-0.3%至1.9%）。

• 預計2024年的成長將使全球化石燃料二氧化碳排放量達到374億噸二氧化碳。2023年最終數據顯示，全球化石燃料排放量比2022年的水準增加了1.4%。自2021年疫情後的反彈以來，全球化石燃料二氧化碳排放量持續成長。
• 預計2024年的成長，是受天然氣和石油排放量成長所推動，而煤炭排放量也可能會增加，但幅度較小。

• • 煤炭排放量（佔全球排放量的41%）預計將增加0.2%（範圍為-1至1.4%），其中印度、中國和世界其他地區的排放總量增加，而歐盟和美國的排放量減少。[3]
  • 石油排放量（佔全球排放量的32%）預計將增加0.9%（範圍為 0.0% 至 1.8%），這是由於國際航空和航運、印度和世界其他地區排放量增加，以及歐盟的微幅增長。但美國和中國因石油產生的排放量預計會減少。
  • 天然氣排放量（佔全球排放量的21%）預計將增加2.4%（範圍1.1% 至3.8%），其中中國、美國、印度和世界其他地區增加，歐盟排放量減少。
  • 水泥排放量（佔全球排放量的4%）預計將減少2.8%（範圍-4.7%至-0.9%），其中中國、美國和歐盟減少，印度和世界其他地區增加。
• 預計2024年，歐盟和美國和的排放量將減少，印度的排放量將會增加，中國的排放量微幅增加。從不同燃料類型的排放趨勢顯可見，低碳技術的滲透率不斷提高。
  • 在中國（佔全球排放量的32%），2024年的排放量預計比2023年增加0.2%（範圍為-1.6%至+2%）。預計煤炭排放量上升0.3%，天然氣排放量上升8%，石油排放量減少0.8%，水泥排放量減少8.1%。中國的工業和家庭用電需求持續強勁成長，煤炭的消費維持小幅度成長。隨著電動車在市場上佔比逐漸穩定，石油排放量可能已達到高峰。
  • 在美國（佔全球排放量的13%），預計2024年排放量將比2023年減少0.6%（範圍-2.9%至+1.7%）。預計煤炭的排放量會減少3.5%、石油減少0.7%、水泥減少5.8，而天然氣排放量將增加1.0%。天然氣和再生能源在電力領域持續超越煤炭，燃煤發電廠的數量正穩定下降。
  • 在印度（佔全球排放量的8%），2024年排放量預計將比2023年增加4.6%（範圍為3.0%至6.1%），其中煤炭排放量預計將增加4.5%，石油排放量將增加3.6%、天然氣增加11.8%（但印度天然氣的基數較低）、水泥增加4%。印度的經濟持續強勁成長，伴隨基礎建設顯著增加，且電力需求的增加超過了新設再生能源的成長。
  • 在歐盟（EU27，佔全球排放量的7%），2024年排放量預計將比2023年減少3.8%（範圍-6.2%至-1.4%），其中煤炭排放量預計減少15.8%、天然氣減少1.3%、水泥減少3.5%，石油排放量預計增加0.2%。在經濟成長疲軟和能源價格高漲的情況下，再生能源的強勁成長促使排放量下降。
  • 2024年國際航空和航運（佔全球排放量的3%）預計比2023年增加7.8%，但仍比2019年大流行前的水準低3.5%。國際航空到2023年底排放量約增加13.5%（比2019年水準低2.9%），而國際航運排放量約成長2.7%（比2019年水準低2.9%）。
  • 在世界其他地區（佔全球排放量的38%）2024年排放量預計比2023年增加1.1%（範圍-1%至+3.3%），其中煤炭排放量預計將增加0.5%、石油增加0.5%、天然氣增加2.2%、水泥增加2%。
• 許多國家已經成功減緩化石燃料的二氧化碳排放或放慢成長速度，大多數國家以及全球維持脫碳的趨勢（指每單位的能源二氧化碳排放量下降），但仍不足以使全球排放量走上邁向淨零的軌道。
  • 過去十年（2014-2023年）間，有22個國家（佔全球化石燃料二氧化碳排放量的23%）的化石燃料二氧化碳排放量下降，且這些國家的數量多於前一個十年（2004-2013年）的18個國家。[4]
  • 經濟合作暨發展組織（OECD）中的國家，化石燃料的二氧化碳排放總量在2013-2022年間平均每年下降1.2%，2003-2012年間每年下降0.7%。
  • 經濟合作暨發展組織（OECD）國家的化石燃料二氧化碳排放量，相較於過去十年（平均每年減少0.9%），顯著減少（平均每年減少1.4%）。
  • 非OECD國家的化石燃料二氧化碳排放量，增長速度相較於過去十年（平均每年增長4.9%），較為趨緩（平均每年上升1.8%）。這一趨勢在中國也單獨得到證實。
  • 儘管排放量仍在增加，但全球化石燃料二氧化碳排放量的增長，相較前一個十年，平均每年增長2.4%，過去十年成長放緩，平均每年增長0.6%。
  • 這些趨勢在很大程度上可歸因於能源系統的持續脫碳（例如，從煤炭轉向天然氣，從化石燃料轉向可再生能源），以及過去十年經濟增長略微疲軟。能源產業持續脫碳，但速度仍不足以扭轉全球化石燃料二氧化碳排放的增長。

土地利用變化造成的二氧化碳淨排放量仍然很高，但自1990年代末達到峰值以來已經下降，特別是在過去十年中。

•  過去十年（2014-2023年），全球土地利用變化產生的淨二氧化碳排放量平均每年約為41億噸二氧化碳，預計2024年將達到42億噸二氧化碳。
  • 巴西、印尼和剛果民主共和國總計貢獻了全球土地利用變化二氧化碳淨排放量的60%。
  • 永久性毀林的年度排放量在過去十年（2014-2023年）顯著減少，但仍維持在約37億噸二氧化碳，這顯示出停止森林砍伐對減少排放的巨大潛力。
  • 其他土地管理產生的排放，包括砍伐木材和其他森林管理措施，排放量大約為每年10億噸二氧化碳；泥炭地乾涸和火災排放約每年9億噸二氧化碳；其他土地轉換每年約排放4億噸二氧化碳，也增加了年度通量[5]。
  • 通過復育森林和植樹造林，每年可永久移除19億噸二氧化碳，抵消約一半因永久性毀林產生的排放量。採伐木材產品顯著增加了，基於植被的二氧化碳移除量，而生物炭和生質能源與碳捕捉及封存（BECCS）的貢獻幾乎可以忽略不計。
  • 過去十年中，輪耕周期中毀林造成的排放量，約每年26億噸二氧化碳，幾乎可以被輪耕周期中廢棄農業區次生林的二氧化碳移除量抵銷（約每年25億噸二氧化碳）。
  • 2024年土地利用變化排放量預計會增長（比2023年增加5億噸二氧化碳），主要來源是南美洲毀林和森林退化引起的火災排放。此外，短暫的聖嬰現象導致乾旱，加劇了森林火災。
  • 這份研究所估算的土地利用變化淨二氧化碳排放，可以轉換為國家溫室氣體清冊[6]使用的定義，其中還包括管理森林的自然碳匯。根據我們的分析（2014-2023年），在使用共同定義的情況下，預估管理森林的淨碳匯量為26億噸二氧化碳，這與國家溫室氣體清冊估計的28億噸二氧化碳碳匯相近。
• 自1990年代後期以來，每年的土地利用變化淨二氧化碳排放量在每個十年都有所下降，而1990年代後期的年均排放量是自1950年代以來的最高水準。由於資料和方法的改進，這一趨勢首次被證實具有統計上的顯著性。
  • 自1990年代末（1995-2004年）至最近十年（2013-2023年）間的下降幅度為28%，這主要歸因於毀林的排放減少，以及森林復育和植樹造林的碳移除量增加。
  • 在最近十年中，進一步減少毀林加強了下降趨勢（-20%）。然而，森林復育和植樹造林的碳移除量在過去十年中停滯不前。
  • 評估方法上的重要改進，包括使用區域特定的數據資料，更新主要國家（巴西、印尼、中國）農田和牧場面積變化的估算。

除了藉由土地利用變化移除的碳之外，目前以非植被為基礎的人為二氧化碳移除量 (CDR)，在 2023 年只能抵銷化石燃料二氧化碳排放量中微不足道的一部分。

• 非植被基礎的碳移除活動所產生的年度碳通量，僅為當前化石燃料二氧化碳排放量的百萬分之一，約為4萬噸二氧化碳，其中包括3萬噸來自增強風化項目，還有0.4萬噸來自直接空氣捕捉與碳儲存（DACCS）。

過去十年間，使用化石燃料和土地利用變化所造成的二氧化碳總排放量持平，但並未下降。化石燃料二氧化碳排放量的增加，被土地利用變化減少的二氧化碳排放量抵消。然而，仍未顯示出為應對氣候變遷所需的快速且大幅的減少總二氧化碳排放。

• 總二氧化碳排放量在過去十年中（2014-2023年）持平，相比之前十年（2004-2013年）的2%年增長率有所趨緩，但尚未出現朝向淨零的下降趨勢。
  • 儘管過去十年中總排放量持平，2024年排放量預計將達到416億噸二氧化碳，比2023年的406億噸高出2%。這主要是由於土地利用變化所造成的排放量增加所致，原因是南美地區的毀林、森林退化以及在聖嬰現象期間加劇的森林火災所產生的大量排放。因此，今年透過土地利用變化所減少的二氧化碳排放量，未能抵消化石燃料二氧化碳排放的增加。
  • 過去十年（2014-2023年）中，化石燃料二氧化碳排放量的年均增長（相當於2億噸二氧化碳）被土地利用變化造成的二氧化碳排放量的年均減少（也為2億噸二氧化碳）所抵消。
  • 儘管在個別國家取得了一些進展，但尚無跡象表明全球總二氧化碳排放量的減少足以應對氣候變遷。
  • 持續排放二氧化碳導致大氣中的二氧化碳濃度上升，從而持續造成全球暖化。為了遏制進一步的暖化，人為二氧化碳排放必須迅速減少並達到淨零。

• 如果總二氧化碳排放量的持平趨勢持續，以「有50%的可能性將全球暖化限制在1.5°C」的情境，所剩的碳預算可能在6年內就會被耗盡。

• • 從2025年1月起，為了有50%的可能性將全球暖化限制在1.5°C、1.7°C和2°C，剩餘的碳預算分別縮減為2350億噸二氧化碳（相當於2024年排放水準下的6年）、5850億噸二氧化碳（14年）和1兆1100億噸二氧化碳（27年）。剩餘的碳預算存在較大的不確定性，尤其是在接近1.5°C全球暖化閾值時。
  • 若要實現2050年淨零二氧化碳排放[7]，意味著每年平均需要減少16億噸總二氧化碳排放量，這相當於2024年排放量的3.9%。即便如此仍將導致，從2025年至2050年間，額外累積5300億噸二氧化碳排放量，接近維持50%機率將全球暖化限制在接近1.7°C範圍內的目標。
  • 在達到淨零後，需要實現淨負排放（即移除量大於排放量）才能降低全球氣溫。除了極少的化石燃料二氧化碳排放外，這還需要在土地和其他碳移除技術上達到前所未有的規模。

C. 大氣中的二氧化碳累積和自然碳匯

儘管氣候變遷衝擊陸地和海洋的碳匯能力，陸地和海洋仍持續吸收了約一半的人為二氧化碳排放。

• 過去十年（2014-2023年）中，海洋碳匯平均每年吸收105億噸二氧化碳，相當於總排放量的26%。氣候條件減少了海洋碳匯的吸收量，估計在過去十年中降低了5.9%，這可能受到風向改變擾亂海洋環流（主要影響），以及水溫上升降低二氧化碳溶解度（影響較小）。
• 過去十年（2014-2023年）中，陸地碳匯平均每年吸收117億噸二氧化碳，約佔總排放量的29%。氣候條件減少了陸地碳匯的吸收量，在過去十年中，由於氣溫上升和降雨量減少估計降低了27%。氣候變遷的負面影響可見於全球各地，尤其是在南美洲大部分地區、中歐和東南亞。
• 聖嬰現象導致2023年陸地碳匯的吸收量減少，預計隨著聖嬰現象在2024年第二季結束後會恢復。陸地和海洋碳匯會隨自然氣候變化而每年波動。
  • 聖嬰現象在2023年末和2024年初的影響，導致2023年陸地碳匯的吸收量下降至84億噸二氧化碳，比2022年低41%，比其十年平均水準低28%。
  • 2024年陸地碳匯的初步估算顯示，隨著聖嬰現象在2024年第二季度結束，吸收量將恢復至約119億噸二氧化碳。恢復的時間和程度需2025年的綜合資料加以確認。
  • 2023年陸地上的淨二氧化碳通量——即土地利用改變所產生的排放與陸地碳匯的總和——降低至約36億噸二氧化碳，是自2015-2016年聖嬰現象以來的最低水準。
  • 2024年海洋碳匯的初步估算約為108億噸。海洋碳匯在2002-2016年間曾有過快速增長，但自2016年以來一直處於停滯這。這種停滯主要是由於長時間的反聖嬰現象引發的氣候變異。

自2003年有衛星記錄開始以來，2024年全球因為火災所產生的二氧化碳排放量一直高於平均水準，這主要是因為2023年加拿大持續的極端野火季節以及巴西的嚴重乾旱加劇了火災的發生。

• 為了顯示全球火災二氧化碳排放量的規模，將其與全球碳預算分析並陳。然而，目前無法將火災二氧化碳排放量的回報與碳預算的其他組成部分（如陸地碳匯和土地利用變化排放）直接比較，因為目前尚無法將這些排放歸因於特定的火災類型。[8]。
• 2024年1月至9月的全球火災二氧化碳排放量為70億噸二氧化碳（範圍60至80億噸二氧化碳），較2014-2023年的平均值高出11-32%。這是由於北美和南美洲（尤其是加拿大和巴西）同時有大規模排放所致。
• 在加拿大，2023年的極端野火季節持續到2024年。2024年1月至9月的排放量為8-12億噸二氧化碳，雖然低於2023年的17-28億噸二氧化碳，但仍然是2014-2023年平均值的兩倍以上。
• 在巴西，2024年1月至9月的火災排放量為8-12億噸二氧化碳，約為2014-2023年平均值的兩倍，這主要是由於嚴重乾旱所致。

大氣中的二氧化碳濃度，隨二氧化碳排放量增加而繼續上升。2023年和2024年，聖嬰現象加劇了此增長。

• 大氣中的二氧化碳濃度在2023年上升了2.79ppm（百萬分之一），預計2024年將再增加2.76ppm（215億噸二氧化碳），高於過去十年（2014-2023年）的年均增長2.46ppm（192億噸二氧化碳）。
  • 總二氧化碳排放量增加是大氣中二氧化碳濃度上升的主要原因（過去十年平均每年增加2.5ppm），而陸地碳匯（以及小部分的海洋碳匯）對氣候條件的反應則調節了每年的具體增幅。
  • 2023-2024年的聖嬰現象、北美洲野火、和南美洲乾旱共同增加排放量，使得2023年和2024年大氣中留下了額外的二氧化碳。
  • 在1959-2023年的大氣觀測記錄中，2023年的大氣二氧化碳濃度升幅位居第四，緊隨2015年、2016年和1998年之後，這幾年都是強聖嬰現象年[9]。

• 2024年全年大氣二氧化碳濃度預計達到422.5ppm（可在[10]查看最新趨勢)，較工業化前高出52%。