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日本公开甲烷排放分布图,东亚排放量占全球13%

2019年06月28日 能源环境
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甲烷被认为是对地球的影响仅次于二氧化碳(CO2)的温室气体,日本国立环境研究所与海洋研究开发机构的研究显示,整个东亚地区的年均甲烷排放量达到6,731万吨。这个数字约相当于全球的13%,再次彰显了东亚地区在地球变暖对策中的重要性。2015年12月通过的关于控制气候变化的多边国际协定《巴黎协定》要求各国制定温室气体减排目标,并在国内采取对策来实现目标。国立环境研究所表示,此次的研究结果有助于掌握各国的目标完成情况。

通过南极冰盖研究和大气观测结果可以看出,与二氧化碳一样,从工业化迅猛发展的18世纪后半期的工业革命开始,甲烷在大气中的含量一直持续增加。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的第五次评估报告(2013年)显示,大气中的甲烷平均浓度在工业化(工业革命)之前为722ppb(10亿分之1),而到2011年增加至1,823ppb。这表示,每年平均增加4.8ppb。

与同样在工业革命以后持续增加、被认为对地球变暖影响最大的二氧化碳相比,甲烷在大气中的平均浓度不到200分之1。但温室效应远远高于相同重量的二氧化碳,排放后20年内的增温作用为二氧化碳的84倍,从100年来看也达到28倍。另外,工业革命之后,甲烷在大气中的增加速度也高达2.4倍,二氧化碳只有约1.4倍。这就是为什么虽然甲烷在大气中的含量远远低于二氧化碳,但对地球变暖的影响却仅次于二氧化碳。

另外,目前关于甲烷的详细研究数据比二氧化碳少,比如不同源头的排放量等,这对调查和预测地球变暖的实际情况来说是一大不确定因素。国立环境研究所和海洋研究开发机构的研究利用排放模型和统计数据计算了不同排放源头的排放量,绘制了东亚地区的排放分布图。

日本公开甲烷排放分布图,东亚排放量占全球13%

东亚地区的甲烷排放(自然源+人为源合计值)分布情况及详情(2000-2012年平均值)
(图片取自日本国立环境研究所与海洋研究开发机构的新闻发布资料)

研究结果显示,2000年至2012年间,东亚地区的自然源甲烷排放量每年平均为753万吨,人为源排放量每年平均为5,978万吨,合计达到6,731万吨。从排放源来看,人为排放源占整体的88.5%,远远高于自然排放源。从年度变化来看,1990年代为每年6,120万吨,而2012年达到7,800万吨,约增加了30%。从不同国家和地区来看总排放量,中国大陆最为突出,为6,170万吨,占整个东亚地区的90%以上。第二位以后依次为日本(191万吨)、韩国(145万吨)、朝鲜(97万吨)、蒙古(75万吨)、台湾(37万吨)、香港(15万吨)。

日本公开甲烷排放分布图,东亚排放量占全球13%

东亚地区的甲烷排放量和吸收量的年度变化及详情。2013~2015年的人为源排放根据二氧化碳和甲烷的排放比推算,所以只显示总量(图片取自日本国立环境研究所与海洋研究开发机构的新闻发布资料)

作为研究对象的东亚地区被认为是了解全球甲烷排放情况的重要地区。因为东亚拥有从森林到干旱地带的多样化生态系统,便于用来调查难以明确的自然源甲烷排放量和吸收量。自然排放源多种多样,比如通过无需氧气即可从有机物中获得能量的微生物的作用生成大量甲烷的湿地、白蚁(肠道内含有通过分解植物纤维产生甲烷的微生物)栖息的地区,以及由于不完全燃烧而释放甲烷的火灾。反之,森林、草原和沙漠是能通过土壤内的甲烷氧化菌吸收甲烷的地区。

除自然源外还有人为源排放,比如化石燃料开采、城市活动、农业和畜牧业、垃圾等。气田和管道泄露、可以称为人工湿地的水田、反刍动物牛和羊都是主要的甲烷排放源。国立环境研究所和海洋研究开发机构的研究在考虑生物和环境条件的情况下,利用计算微生物生成和向大气中排放的甲烷量的模型进行了评测,计算了自然源的排放量。而人为源排放量是在关于能源利用和农业的统计信息中加入一些辅助数据计算出来的。

在2000~2012年的6,731万吨年均排放量中,占比最高的是化石燃料开采。年均排放量为1,733万吨,占总排放量的25.7%。其次是水田农业,为1,584万吨(占总排放量的23.5%)。之后依次为垃圾填埋场1,077万吨(16.0%)、家畜1,034万吨(15,4%)、湿地943万吨(14.0%)、工业·运输·城市活动550万吨(8.1%)。

南极冰盖数据分析和大气浓度观测结果显示,大气中的甲烷含量在工业革命之后持续增加。不过,进入1990年代后增速明显放缓,并一度转为减少,但从2007年前后开始再度增加。国立环境研究所和宇宙航空研究开发机构等开发的温室气体观测卫星“IBUKI”于2009年投入使用,从该卫星持续观测的结果也可以确认,2009年以后地球大气中的甲烷一直在持续增加。不过,此次的研究尚未查明近年来出现的这种甲烷含量以10年左右为单位发生波动的原因,研究小组表示:“今后需要进一步推进研究”。

文:小岩井忠道 JST客观日本编辑部

相关链接:
.国立环境研究所与海洋研究开发机构的新闻发布资料“利用自下而上的方法详细绘制东亚甲烷排放分布图(通知)”

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