近日,浙江大学方雪坤研究员团队携手复旦大学姚波教授团队,并联合北京大学、麻省理工学院等国内外多家科研机构,在环境地学领域权威期刊《Nature Geoscience》上发表了一项重要研究成果。该研究题为“Estimation of hydrofluorocarbon emissions from China and other non-Annex I countries”,不仅为《蒙特利尔议定书》履约成效的科学评估提供了关键支撑,也为全球制定差异化温室气体减排策略奠定了坚实的数据基础。
氢氟碳化物(HFCs)作为消耗臭氧层物质的主要替代品,被广泛用于制冷、发泡、气溶胶等多个工业领域。尽管其对臭氧层的破坏作用微乎其微,但HFCs却具有极高的全球增温潜势,属于强效温室气体,因此成为《蒙特利尔议定书》与《联合国气候变化框架公约》共同关注的重点管控对象。中国作为全球最大的HFCs生产国、消费国和排放国,于2021年正式接受《基加利修正案》,并计划自2024年起冻结HFCs的生产和消费。然而,当前基于行业活动数据构建的“自下而上”排放清单存在较大不确定性,且缺乏依托大气观测的“自上而下”反演估算,导致中国HFCs排放的空间分布特征尚不清晰,也使得全球排放增长中不同区域的贡献难以准确界定,给精准制定和有效实施减排政策带来了显著挑战。
为应对这一难题,研究团队整合了中国境内10个大气观测站点长达十余年的连续监测数据,结合FLEXPART粒子扩散模型与贝叶斯反演方法,系统重建了2011至2021年间中国九种主要HFCs(包括HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-227ea、HFC-236fa、HFC-245fa和HFC-365mfc)的年度排放量及其空间分布格局。研究发现,不同种类HFCs的排放趋势呈现出显著差异:其中HFC-32、HFC-125等六种物质的排放量呈统计显著上升,尤以HFC-32的增长最为迅猛;而HFC-152a、HFC-236fa等三种物质则未表现出明显增长趋势,部分甚至出现波动性下降。尤为引人注目的是,自2017年以来,基于大气反演得出的中国HFCs排放总量比国家自报清单低约1.2亿吨二氧化碳当量/年,这一差额相当于反演估算值的78.3%,凸显了传统清单方法可能存在的高估问题。
此外,研究还揭示了全球HFCs排放的区域演变特征:2011至2020年间,全球HFCs的二氧化碳当量排放从5.7亿吨/年攀升至10.1亿吨/年。在此期间,《蒙特利尔议定书》附件一国家(主要为发达国家)贡献了排放增量的23.9%;而在非附件一国家(主要为发展中国家)中,中国的贡献比例仅为14.8%,其余高达61.3%的增长则来自其他发展中国家。这一发现不仅重新校准了对中国在全球HFCs排放增长中角色的认知,也为未来国际气候治理中的责任分担与政策协同提供了新的科学视角。
本论文由浙江大学环境与资源学院作为第一完成单位。
