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温室气体排放
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人类活动产生的温室气体排放（英语：Greenhouse gas emissions）导致温室效应加剧，造成气候变化。燃烧煤炭、石油和天然气等化石燃料产生的二氧化碳 (CO2) 是造成气候变化最重要的因素之一。全球最大的排放国是中国，接着是美国。而就人均排放量，则是美国排名第一。大型石油和天然气公司的的产品助长人类的排放。人类活动的排放让地球大气中的二氧化碳比第一次工业革命之前的平均水准增加约50%。不同温室气体的排放均呈现成长趋势，但水准各不相同。 2010年代的平均排放量为每年560亿吨，高于以前的任何十年期间。[2]在1870年至2017年期间，化石燃料和工业的累积排放总量为425±20吉吨碳（GtC，一吉吨为十亿吨) (相当于1,539吉吨二氧化碳（GtCO2）)，土地利用、土地利用改变与林业(LULUCF)产生的累积排放量为180±60吉吨碳 (相当于660吉吨二氧化碳)。同一期间的累计排放量，来自土地利用变化（例如森林砍伐）约占31%，煤炭占32%，石油占25%，天然气占10%。[3]
二氧化碳是人类活动产生温室气体中最主要者，占导致全球变暖因素的一半以上。甲烷 (CH4) 排放几乎具有相同的短期影响。[4]相较之下，一氧化二氮 (N2O) 和氟化气体 (F-气体) 的作用较小。
发电、供热和交通运输是主要排放源，约占排放量的73%。[5]森林砍伐和土地利用变化也会排放二氧化碳和甲烷。人为甲烷排放的最大来源是农业，紧随其后的是化石燃料开采时的有意宣泄排放和石化产业的逸散排放。最大的农业甲烷来源是畜养的牲畜。化学肥料是农田土壤排放一氧化二氮的部分原因。同样的，冷媒中的氟化气体在人类总排放量中也具有重大作用。
目前全球的二氧化碳当量排放率为每年人均6.6吨，[6]远超过根据《巴黎协定》要在2030年将全球升温控制在1.5°C（2.7°F）之内（相对于工业化前的水准），人均排放必须控制在2.3吨的目标。[7][8][9]发达国家的人均排放量通常是发展中国家平均量的十倍。[10]
碳足迹（或称温室气体足迹）是种指标，用来比较不同商品或服务的整个生命周期中温室气体排放量。[11][12]碳核算（或称温室气体核算）是种方法架构，用来衡量和追踪不同个体排放温室气体的数量。[13]
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温室效应和全球暖化的相关性
温室效应（英语：Greenhouse effect）是指行星的大气层因为吸收辐射能量，使得行星表面升温的效应。由于温室效应，行星表面温度会比没有大气层时的温度要高[14][15]。以往认为其机制类似温室使其中气温上升的机制，故名为“温室效应”。不少研究指出，人为因素使地球上的温室效应异常加剧，而造成全球暖化的效应。
太阳辐射主要是因为短波辐射，然而地面辐射和大气辐射则是长波辐射。大气对长波辐射的吸收力较强，对短波辐射的吸收力较弱。当太阳光照射到地球上，部分能量被大气吸收，部分被反射回宇宙，大约47%的能量被地球表面吸收，同时地球表面无论昼夜都以红外线的方式向宇宙散发吸收的能量，其中也有部分被大气吸收。
大气层像覆盖玻璃的温室一样，保存了一定的热量，使得地球不至于像没有大气层的月球一样，被太阳照射时温度急剧升高，不受太阳照射时温度急剧下降。一些理论认为，由于温室气体的增加，使地球整体所保留的热能增加，导致全球暖化。
如果没有温室效应，地球就会冷得不适合人类居住。据估计，如果没有大气层，地球表面平均温度会是−18℃[16]。正是有了温室效应，使地球平均温度维持在15℃，然而当下过多的温室气体导致地球平均温度高于15℃。
目前，人类活动使大气中温室气体含量增加，由于燃烧化石燃料及水蒸气、二氧化碳、甲烷等产生排放的气体，经红外线辐射吸收留住能量，导致全球表面温度升高[17]，加剧温室效应，造成全球暖化。为了解决此问题，联合国制定了气候变化框架公约，控制温室气体的排放量，防止地球的温度上升，影响生态和环境。Remove ads
各种来源概述
人为温室气体的主要来源是二氧化碳 、一氧化二氮 、甲烷、三组氟化气体（六氟化硫（SF6)、氢氟碳化合物（HFC）和碳氟化合物（PFC）。[19]虽然温室效应在很大程度上是由水蒸气所驱动，[20]但人类排放的水蒸气并不是导致暖化的重要因素。
虽然氯氟碳化合物（CFC）是温室气体，但受到《蒙特利尔议定书》的监管，签订议定书的动机是因CFC会导致臭氧层消耗，而非导致全球暖化。臭氧层消耗对暖化的影响很小，但有时媒体会将此两种过程混为一谈。 来自170多个国家的代表于2016年在联合国环境署高峰会上达成一项具有法律约束力的协议 - 在《蒙特利尔议定书》的基加利修正案中议定要逐步淘汰HFC。 [21][22][23]由于CFC-12有消耗臭氧层的特性，已被淘汰（某些必要用途则除外）。[24]活性较低的卤烷也将于2030年完成淘汰。[25]
由化石燃料驱动的工业活动大约从1750年开始显著增加二氧化碳及其他温室气体的排放。第二次世界大战结束后，全球人口和经济活动自1950年左右开始持续扩张，排放量随之迅速增长。截至2021年，测得的大气中二氧化碳浓度已比工业化前水准高出近50%。[26][27]
人类活动产生的温室气体主要来源是：
- 燃烧化石燃料和砍伐森林：估计于2015年排放的人为温室气体中，燃烧化石燃料占62%。[28]最大单一来源是燃煤发电厂，截至2021年，其排放占比为20%。[29]
- 土地利用变化（主要是源自热带地区的森林砍伐） 约占人为温室气体排放总量的四分之一。[30]
- 牲畜肠道发酵和牲畜粪肥管理、[31]水稻种植、土地利用和湿地改变、人造湖泊、[32]输送管道泄漏以及垃圾掩埋场排放，导致甲烷进入大气。许多新型全通风化粪池系统可增强发酵过程，也是大气甲烷的来源。
- 在制冷系统中使用CFC，在灭火系统和其制造过程中使用PFC和卤代甲烷。
- 因在农业用地使用化学肥料而排放一氧化二氮。[33]
- 人为甲烷排放的最大来源是农业，紧随其后的是化石燃料开采中的宣泄排放和逸散排放。[34][35]最大的农业甲烷来源是牲畜。牛是排放量最大的物种，约占畜牧业排放量的65%。[36]
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全球每年温室气体排放量约为50吉吨，[18]2019年排放的二氧化碳当量估计为57吉吨，其中包括源自土地利用变化而排放的5吉吨。[37]于2019年，人为温室气体净排放总量中约34%（20吉吨二氧化碳当量）来自能源供应部门、24%（14吉吨）来自工业、22%（13吉吨）来自LULUCF、15%（8.7吉吨）来自交通运输，有6%（3.3吉吨）来自建筑物。[38]
目前人均排放率为每人每年6.6吨，[6]远高于为维持《巴黎协定》限制全球升温的排放目标。[9]
虽然有时城市被认为是人均甚高的排放源，但城市的人均排放量往往低于其所处国家的平均值。[39]
2017年对排放企业进行的一项调查，发现排名在前100家公司的排放量占全球直接和间接排放量的71%（参见导致气候变化名列前茅的公司排名），其中国有企业的排放量占比达到59%。[40][41]
中国是亚洲，乃至全球最大的排放国：每年排放近100亿吨，占全球排放量的四分之一以上。[42]其他快速成长的排放国包括韩国、伊朗和澳大利亚。另一方面，欧盟中15国和美国的人均排放量随着时间的演进而逐渐减少。[43]俄罗斯和乌克兰自1990年以来因经济结构调整，排放量下降最快。[44]
2015年是全球首见经济总体有成长，而碳排放却减少的一年。[45]
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工业化国家的年人均排放量通常是发展中国家的十倍。[10]:144由于中国经济快速发展，其人均年排放量正在迅速接近《京都议定书》附件一国家的水平（即不含美国的发达国家）。[43]
非洲和南美洲都是相当小的排放区域：各占全球排放量的3-4%。两者的排放量几乎与国际航空业或是航运业所产生的相当。[42]
核算与报告
目前有几种衡量温室气体排放的方法，包括有：[48]
- 涵盖的地理区域：排放量依地理位置予以归属（领土原则），或是依活动原则而将排放归属。例如测量从一国到另一国的电力输入或于国际机场的排放量时，使用两个原则会导致不同的结果。
- 不同气体的存在时间长度：给定温室气体数量以二氧化碳当量报告。在做计算时会将该气体在大气中存在的时间列入考虑。但由于这些气体在大气中的复杂交互作用以及产生来源变动，必须定期更新以反映新资讯。
- 测量方式：排放可透过直接测量或是以估计来达成。四种主要方法是基于排放因子法、质量平衡法、预测式排放监测系统和连续排放监测系统系统。这些方法在准确性、成本和可用性方面有所不同。由非营利组织及几家公司组成的机构Climate Trace在2021年联合国气候变化大会（第26届联合国气候变迁大会）之前把各个大型工厂的排放以公开资讯方式予以揭露。[49]
各国有时会使用这些测量数据来主张有关气候变化的政策/道德立场。[50]:94使用不同的措施会导致其中间缺乏可比性，而会在监测目标进度时出现问题。对于采用通用测量工具方面，或在开发不同工具之间的沟通方面仍存在争议。[48]
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排放可经长期追踪（称为历史或是累积排放测量）。这种测量方式提供一些导致大气中温室气体浓度增加的指标。[51]:199
国民经济综合账户余额法是根据一个国家的出口和进口之间的差额来追踪排放量。对许多富裕国家来说，因为进口商品多于出口商品，导致差额为负数。有此结果主要是由于在此类国家之外生产商品的成本会更低，导致发达国家的经济活动越来越依赖提供服务而非商品。有正账户余额表示一个国家有更多生产活动，而有更多营运的工厂会增加碳排放水准。[52]
也可在更短的时间内测量排放量。例如可根据以1990年作为基准年来衡量。《联合国气候变化纲要公约》(UNFCCC) 使用1990年作为测量排放量的基准年，《京都议定书》也使用1990年作为基准年（但某有些气体是从1995年开始测量）。[10]:146, 149一个国家的排放量也可用在特定年份全球排放量中的占比来报告。
另一种衡量法是人均排放量。将一个国家的年度总排放量除以该国于年中的人口数目。[53]:370人均排放量可能以历史上或是年度的排放量来表达。[50]:106–107
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表达温室气体排放归因的一种方式是测量在消费的商品中隐含的排放。通常衡量排放量是以产量而非以消耗量为之。[54]例如在UNFCCC中，各国报告的是其境内产生的排放（如燃烧化石燃料产生的排放）。[55]:179[56]:1在基于生产的排放核算中，进口货物的隐含排放归因于出口国，而非进口国。根据基于消费的排放核算，进口商品的隐含排放归因于进口国，而非出口国。
二氧化碳排放量的很大部分经由国际贸易而易手。贸易的净效果是将中国和其他新兴市场的排放量出口到美国、日本和西欧的消费者。[56]:4
碳足迹（英语：Carbon footprint，也称为温室气体足迹（英语：Greenhouse gas footprint））指的是由个人、事件、机构、服务、地点或产品产生的温室气体 (GHG) 排放总量，以二氧化碳当量 (CO2) 表示。[57]温室气体包括含碳气体如二氧化碳和甲烷，会经由燃烧化石燃料、土地清理以及生产及耗用食品、制成品、材料、木材、道路、建筑物、运输和其他服务而排放。[58]
在大多数情况下，由于对产生过程中复杂的相互作用（包括储存或释放二氧化碳的自然过程）了解不足，因此无法对总体碳足迹作准确估计。为此，研究人员Wright、Kemp和Williams提出碳足迹的定义为：
衡量特定人群、系统或活动的二氧化碳和甲烷排放总量（相关人群、系统或活动的空间和时间范围内所有相关来源、汇整和储存均列入考虑），采相关百年全球暖化潜势 (GWP100) 计算所得的二氧化碳当量。[59]
温室气体盘查议定书（Greenhouse Gas Protocol）把温室气体的范围予以扩大。
包含《京都议定书》所涵盖的7种温室气体的核算和报告 - 二氧化碳 (CO2)、甲烷 (CH4)、一氧化二氮 (N2O)、氢氟烃 (HFCs)、碳氟化合物 (PCFs)、六氟化硫 (SF6) 和三氟化氮 (NF3)。[60]
全球2014年人均碳足迹约为5公吨二氧化碳当量。[61]计算碳足迹的方法有多种，环保组织大自然保护协会认为美国公民的平均碳足迹为16吨。[62]此数字名列世界最高者之一，[63]导致该国要实施新政策以将其降低。学者们估计纽约市到2050年可把当地建筑物的碳足迹消除。根据纽约市的文件和国家统计数据，该市能直接控制的重要做法是把其集中供热的碳排放消除，此排放占纽约市报告碳排放量的30%，在能源相关的碳排放量中占比则为58%。 [64]
家庭碳足迹计算表源自石油生产商BP，这家公司聘请奥美公司开展宣传活动，把造成气候变化的责任从企业和机构转移到个人生活方式之上 - 即人类经自身选择而导致碳排放，无可避免。 “碳足迹”这个名词也因BP推广而变得风行。[65][66]排放强度是温室气体排放与其他指标（例如国内生产毛额（GDP）或能源使用量）之间的比率。有时也称为"碳强度"和"排放强度"。[67]排放强度可使用现行市场汇率（MER）或购买力平价（PPP）来计算。[50]:96基于MER的计算显示发达国家和发展中国家之间的排放强度差异较大，而基于PPP的计算所显示的差异会较小。
碳核算（也称温室气体核算）是衡量和追踪一组织排放温室气体数量的方法架构。[13]
本节摘自Climate TRACE。
Climate TRACE（即时追踪大气碳排放（Tracking Real-Time Atmospheric Carbon Emissions）的简称）[68]是个独立组织，可监测和发布在数周内发生的温室气体排放量。[69]此组织于2021年COP26（第26届联合国气候变迁大会）之前启动，[70]它将二氧化碳和甲烷的监测、报告和验证技术改进，[71][72]利用卫星资料和人工智能来监测世界各地的煤炭开采地点和发电厂烟囱等排放来源。[73][74]
历史趋势
全球各地区二氧化碳累积排放量示意图
全球各地区二氧化碳累积人均排放量示意图（于三段时期内的表现）
人类使用化石燃料所产生的二氧化碳累积排放是全球暖化的主要原因，[75]并显示出哪些国家对人为造成的气候变化影响最大。二氧化碳在大气中可存在至少150年至长达1,000年，[76]甲烷会在十年左右的时间内消失，[77]而一氧化二氮可持续约100年。[78]此类数字显示哪些地区对人类造成的气候变化影响最大。[79][80]:15
于1890年至2007年期间，非经合组织国家占与能源相关累计二氧化碳排放量的42%。[55]:179–80 [81]在此期间，美国占排放量的28%、欧盟占23%、日本占4%、其他经合组织国家占5%、俄罗斯占11%、中国占9%、印度占3%，世界其他地区占18%。[55]:179–80
整体而言，发达国家于此段期间的工业二氧化碳排放量占全球此类排放的83.8%，占二氧化碳总排放量的67.8%。在此期间，发展中国家的工业二氧化碳排放量占此类排放的16.2%，占二氧化碳排放总量的32.2%。
然而当我们审视当今世界各地的排放量时，就会清楚发现曾在历史上排放量最高的国家并非一定是当今最大的排放国。例如英国于2017年的排放量仅占全球的1%。[42]
相较之下，人类迄今排放的温室气体比导致恐龙灭绝（白垩纪—古近纪灭绝事件）的希克苏鲁伯陨石坑撞击事件所产生的还要多。[82]
交通运输和发电是导致欧盟温室气体排放的主要来源。单独交通运输业与发电加上几乎所有其他行业相比，所产生的温室气体排放量持续上升。交通运输排放量自1990年起已增加30%。交通运输部门约占排放量的70%，其中大部分排放是由乘用车和货车所造成。公路旅行是交通运输温室气体排放中的排名第一来源，其次是航空业和海运业。[83][84]水路运输仍是平均碳强度最低的运输方式，是永续供应链中的重要一环。[85]
建筑物与工业一样，导致直接排放的温室气体约占总量的五分之一，主要由于供暖和热水消耗。但加上建筑物内的电力消耗，占比会攀升至三分之一以上。[86][87][88]
欧盟内部的农业部门目前约占温室气体排放总量的10%，其中牲畜排放的甲烷约占这10%中的一半以上。[89]
二氧化碳排放总量的估计包括生物炭排放，主要是因为森林砍伐的结果。[50]:94将生物排放列入会带来前面提到的有关碳汇和土地利用变化的相同争议。[50]:93–94实际计算净排放量会非常复杂，并受到区域间碳汇分配方式和气候系统动态的影响。
此图显示于1850年至2019年化石燃料二氧化碳排放量的对数。[90]左侧为自然对数，右侧为每年1吉吨的实际值。排放量在170年期间每年整体增加约3%，但可检测到明显不同的成长率间隔（在1913年、1945年和1973年时发生幅度甚大的转折）。根据回归线，排放量可迅速从一种增长方式转变为另一种增长方式，然后持续很长一段时间。最近一次排放量成长下降（几乎下降3个百分点）是在20世纪1970年代能源危机期间。所用数据取自综合碳观测系统。[91]
全球二氧化碳排放量从1990年代的每年增加1.1%，到2000起每年急剧增加为3%以上（大气中二氧化碳浓度每年增加超过2百万分比（ppm）），这是由于发展中国家和发达国家双方之前的碳强度下降趋势已经消失。在此期间，中国对全球排放量成长的影响最大。[92]相较之下，甲烷并没明显增加，而二氧化氮年增加率为0.25%。
测量排放量时，采用不同的基准年，对于估计国家对全球暖化贡献度的估计会有不同的结果。[80]:17–18[93]解决此问题，可将一个国家从一特定基准年开始对全球暖化的最高贡献度除以从同一特定基准年开始对全球暖化的最低贡献度，然后在各国间作比较。在1750年、1900年、1950年和1990年之间进行基准年选择对大多数国家都有显著影响。[80]:17–18在八大工业国组织（G8）国家中，对英国、法国和德国的影响最为显著。这些国家有悠久的二氧化碳排放历史。
成立于2001年的组织全球碳计划持续发布有关二氧化碳排放、碳预算和浓度的数据。
不同温室气体排放量
不同温室气体排放组成（2020年）
土地利用变化未列入计算
总计：49.8吉吨二氧化碳当量。[96]:5
二氧化碳当量，绝大部分来自化石燃料使用（72%）
CH4 methane（19%）
一氧化二氮（6%）
F-气体（3%）
二氧化碳占温室气体排放的很大部分，而甲烷排放的短期影响几乎与二氧化碳相同。[4]相较之下，一氧化二氮和氟化气体的作用较小。
温室气体排放量以二氧化碳当量衡量，而二氧化碳当量则由这些气体的全球暖化潜势 (GWP) 决定，而全球暖化潜势则由气体在大气中的寿命决定。估计时很大程度上由海洋和陆地吸收这些气体的能力决定。短期气候污染物（SLCP）(包括甲烷、氢氟碳化物、对流层臭氧和黑碳）在大气中持续存在的时间从数天到15年不等，而二氧化碳可在大气中保留数千年。[97]减少SLCP排放量可将全球暖化的持续速率降低近一半，并将预期的北极暖化速率降低三分之二。[98]
全球于2019年的温室气体排放量估计为57.4吉吨二氧化碳当量，而仅二氧化碳排放量就达42.5吉吨（包括土地利用变化 (LUC) 在内）。[99]
脱碳是甚为重要的长期措施，但处理对气候影响更快的短期污染物也同样重要，将针对此两因素的措施结合，对实现气候目标非常重要。[100]
甲烷能产生很高的直接影响，它在在5年吸收热量的能力是二氧化碳的100倍。[4]因此目前3.89亿吨的甲烷排放量[101]:6与总体二氧化碳排放量具有大致相同的短期全球暖化效应，并有引发气候和生态系统不可逆转的风险。将目前的甲烷排放量减少约30%将导致其于大气中的浓度维持稳定。
一氧化二氮具有高GWP和显著的臭氧消耗潜力。估计一氧化二氮在100年内的暖化潜力是二氧化碳的265倍。[104]对于此种气体，需要减少50%以上排放才能维持其在大气中的稳定。
一氧化二氮的大部分排放量来自农业(56%) ，尤其是畜养牲畜：牛（牧场中的粪便）、化肥、牲畜粪肥管理。[101]:12另外的来源是化石燃料(18%) 和燃烧生物燃料，[105]以及己二酸（用于生产尼龙）和硝酸的工业生产。
氟化气体包括HFC、PFC、SF6和三氟化氮 (NF3)。它们用于电力行业的开关设备、半导体制造、铝生产，另有尚不知来源的SF6排放。[101]:38根据《蒙特利尔议定书》基加利修正案，继续逐步减少HFC的制造和使用将有助于减少其排放，同时又能提高空调、冰柜和其他制冷设备等的能源效率。
氢气泄漏会间接导致全球暖化。[106]当氢气在大气中被氧化时，结果是对流层和平流层中温室气体的浓度会增加。[107]氢气可能从氢气生产设施以及任何运输、储存或消耗氢气的基础设施中泄漏。[108]
黑碳是经由化石燃料、生物燃料和生物质的不完全燃烧而形成。它并非温室气体，而是辐射强迫物质。黑碳沉积在雪和冰上时可吸收阳光并降低反照率。其与云的相互作用可能会引起间接加热作用。[109]黑碳在大气中仅停留几天到几周。[110]可透过将炼焦碳炉升级、在柴油引擎上安装颗粒物过滤器、减少常规燃除作业，以及最大限度减少露天燃烧生物质来降低排放。
各经济部门排放量
全球温室气体排放可归因于不同的经济部门。了解其对气候变化造成的不同影响程度，有助于了解气候变化缓解所需的行动。
温室气体排放可分为因燃烧燃料取得能量而产生的温室气体排放，和其他过程所产生的。大约三分之二的温室气体排放来自燃烧过程。[112]
能量可在消耗点产生，或在生产电力以供他处消耗之时。因此生产能源而产生的排放可根据生产地点，或是能源消耗地点进行分类。如果排放量归因于生产地点，那么发电机的排放量约占全球温室气体排放量的5%。[113]如果这些排放归因于最终消费者，那么总排放量的24%来自制造业和建筑业，17%来自运输业，11%来自家庭消费者，7%来自商业消费者。[114]大约有4%的排放量来自能源和燃料产业本身消耗的能源。
其余三分之一的排放来自能源生产以外的制程。总排放量的12%来自农业、7%来自土地利用变化和林业、6%来自工业流程，及3%来自废弃物。[112]
燃煤发电厂是最大的单一排放源，于2018年占全球温室气体排放量的20%以上。[115]天然气发电厂的污染比燃煤电厂少得多，但它也是个主要排放源，[116]2018年火力发电量厂的排放占全球总排放量的25%以上。[117]值得注意的是根据对221个国家中29,000多个化石燃料发电厂的盘查，发现其中仅5%发电厂就占发电碳排放量近四分之三。[118]联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）于2022年发表的报告指出，如果能将能源服务现代化，温室气体排放最多只会增加几个百分点，这种小幅增长表示既能提升人类生活水平，而使用的能源又可远低于当前的水平。[119]
农业产生的温室气体排放（英语：Greenhouse gas emissions from agriculture）数量庞大：由农业、林业和土地利用三个部门的排放，占全球排放量的13%至21%。[120]最终导致气候变化。农业的排放有两种：直接温室气体排放以及将森林等非农业用地转变为农业使用，而间接导致的排放。[121][122]农业温室气体排放中一氧化二氮和甲烷的排放量占总量的一半以上。[123] 畜牧业所产生的温室气体排放占整体农业排放的大部分，并耗用约30%的农业淡水用量。[124]
农业中的食物系统也是造成大量温室气体排放的来源，[125][126]除在大量土地利用及化石燃料使用时产生温室气体之外，也经由种植水稻和饲养牲畜等做法直接导致温室气体排放。[127]在过去250年来观测到的全球温室气体增加，三个主要原因是燃烧化石燃料、土地利用及农业活动。[128]饲养动物的消化系统有两类：单胃动物和反刍动物。用于生产牛肉和乳制品的牛是反刍动物，其温室气体排放量名列前茅，单胃动物，如猪只和家禽类的排放并不高。单胃动物具有更高的饲料转换效率，也不会产生很多甲烷。[125]二氧化碳是在农作物生长后期透过植物和土壤呼吸作用，被重新排放到大气中，导致更多的温室气体排放。[129]估计氮肥制造和使用过程中所产生的温室气体数量约占人为温室气体排放量的5%。减少化学肥料排放最重要的手段是减少其使用，同时也须将使用效率提高。[130]
有许多策略可用来减轻农业排放的影响，并进一步减少排放 - 此种做法统称为气候智能农业，其中的策略包括有提高畜牧业效率（包括管理和技术）、更有效的牲畜粪肥管理、降低对化石燃料和不可再生资源的依赖、动物进食和饮水时点与期间的调整，以及减少人类动物性食物的生产与消费。[125][131][132][133]这类策略可减少农业部门的温室气体排放，以实现更为永续的粮食系统。[134]:816–817
森林砍伐也是温室气体排放的主要来源。一项研究显示热带森林砍伐造成的年度碳排放量在过去二十年中翻了一倍，且在继续增加中。（2001年至2005年期间每年有0.97 ±0.16吉吨碳，而在2015年至2019年期间每年有1.99 ±0.13吉吨碳 ）[136][135]
土地利用变化，例如砍伐森林改作农业用途，会将储存于碳汇的碳量释放进入大气，增加其中温室气体浓度。[138]土地利用变化的核算可理解为衡量"净"排放的概念，即所有来源的总排放扣除例如森林的碳汇从大气中清除的温室气体。[50]:92–93
净碳排放量的计量存在很大的不确定性。[139]此外，关于碳汇应如何在不同地区和在不同的时代间分配也存在争议。[50]:93例如关注现代的碳汇变化可能对那些较早之前经历过砍伐森林的地区（例如欧洲）有利。
于1997年，人为造成的印尼泥炭沼泽森林火灾，估计产生的碳排放是全球燃烧化石燃料平均排放量的13%至40%。[140][141][142]
交通运输产生的排放量占全球的15%。[143]全球交通运输二氧化碳排放量的四分之一以上来自公路货运，[144]因此许多国家正在进一步限制卡车二氧化碳排放，以助于限制气候变化。[145]
海上运输产生的排放量占所有排放量的3.5%至4%，主要是二氧化碳。[146][147]航运业于2022年产生的排放量占全球的3%，使其成为"全球第六大温室气体排放个体，排名介于日本和德国之间。"[148][149][150]
喷射客机排放二氧化碳、氮氧化物、凝结尾迹和颗粒物，均有导致气候变化的作用。全球于2018年的航空营运产生的二氧化碳排放量占所有碳排放量的2.4%。[151]
人类于2020年的活动对气候的整体影响中约有3.5%来自航空业。该部门于近20年来的排放量翻了一倍，但于全球的排放占比中并没有改变，因为其他部门的排放也在增长。[152]
客机二氧化碳平均直接排放量（不考虑高空辐射效应）的一些代表性数据，以二氧化碳和每乘客公里二氧化碳当量表示：[153]
- 国内短途，小于463公里（288英里）：257克/公里二氧化碳，或259克/公里（14.7盎司/英里）二氧化碳当量
- 长途飞行：113克/公里二氧化碳，或114克/公里（6.5盎司/英里）二氧化碳当量
于2018年制造建筑材料和维护建筑物的二氧化碳排放量占能源和制程相关排放量的39%。玻璃、水泥和钢铁的制造占能源和制程相关排放量的11%。[154]由于建筑施工是项重大投资，因此到2050年，三分之二以上的现有建筑仍将存在。为实现《巴黎协定》的目标，有必要对现有建筑进行改装以提高效率，仅要求新建建筑适用低排放标准无法符合整体需求。[155]产生能源与消耗能源一样多的建筑物称为零碳建筑，而产生能源多于消耗的建筑无称为正能量建筑。低能耗建筑的设计是高效的低能耗和低碳排放 - 其中一种流行的类型是被动式节能屋。[154]
建筑业在建筑性能和能源效率方面在近几十年来已取得显著进步。[156]绿色建筑可避免排放或是可捕集环境中已存在的碳，而降低建筑行业的足迹，例如于建筑和景观美化中使用麻凝土、纤维素绝缘材料。[157]
全球建筑业于2019年排放12吉吨二氧化碳当量。其中95%以上是碳，其余5%是甲烷、一氧化二氮和有机卤化物。[158]
建筑部门中最大的排放来源（占总量的49%）是产生其所需的电力。[159]
在全球建筑业产生的温室气体排放中，28%来自钢铁、水泥[160]和玻璃[159]等建筑材料的制造过程中所产生。钢铁和水泥生产会排放大量二氧化碳。例如于2018年，钢铁生产占全球二氧化碳排放量的7%至9%。[161]
全球建筑业的温室气体排放所剩余的23%是直接在建筑现场产生。[159]
隐含碳排放（或称前期碳排放 (upfront carbon emissions(UCE）) 是创建和维护建筑材料的结果。[162]截至2018年，"隐含碳排放占全球温室气体排放量的11%，占全球建筑业排放量的28%……从现在到2050年，隐含碳排放将占新建建筑排放总量的近一半。" [163]
建筑材料的开采、加工、制造、运输和安装过程中产生的温室气体排放被称为材料的隐含碳排放。[164]透过使用低碳材料进行建筑结构和饰面、减少拆除以及尽可能重复利用建筑物和建筑材料，可减少建筑项目的隐含碳排放。[159]
截至2020年，位于南非的合成燃料工厂Secunda CTL是世界上最大的单一排放个体，每年排放5,650万吨二氧化碳。[165]
将油井中涌出的天然气以燃除方式处理，还有宣泄排放是温室气体排放的重要来源。自1970年代约1.1亿吨/年的峰值以来，这种排放已下降四分之三，在2004年的排放约占所有人为排放量的0.5%。[166]
世界银行估计每年燃除或是泄漏的天然气量为1,340亿立方米（2010年数据），相当于德国和法国每年消耗天然气的总和，这种数量足以供全世界使用16天。燃除的做法高度集中：前10个国家加总占排放量的70%，前20个国家加总占85%。[167]
钢铁和铝生产这两个经济部门是执行碳捕集与封存的关键所在。根据一项在2013年所做的研究，"钢铁业于2004年排放的二氧化碳约5.9亿吨，占全球人为温室气体排放量的5.2%。钢铁生产排放的二氧化碳主要来自燃烧化石燃料，以及使用石灰石以纯化氧化铁。"[168]
塑胶主要由化石燃料产出。估计全球温室气体排放量的3%至4%，与塑胶的生命周期有关联。[169]美国国家环境保护局（EPA）估计[170]每生产一个质量单位的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)（最常用于制造饮料瓶的塑胶类），就会排放多达5个质量单位的二氧化碳，[171]与之相关的运输也会产生温室气体。[172]塑胶废弃物降解时会排放二氧化碳。一项于2018年所做的研究声称环境中一些最常见的塑胶在暴露于阳光下时会释放温室气体 - 甲烷和乙烯，其数量之大可能会影响到气候。[173][174]
由于塑胶比玻璃或金属更轻，因此运输塑胶可减少能源消耗。当玻璃或金属包装是一次性用途时，改用PET预计可节省52%的运输能源。
有份《塑胶与气候》的报告于2019年发布，称当年塑胶的生产和焚烧将向大气排放相当于8.5亿吨二氧化碳。按照目前的趋势，预计到2030年，塑胶的年生命周期温室气体排放量将增长至13.4亿吨，而到2050年，塑胶的生命周期排放量可能达到560亿吨，相当于地球剩余碳预算的14%。[175]报告称唯有减少消耗才能解决问题，而其他诸如生物可降解塑料、海洋清理、在塑料工业中使用再生能源等措施的收效甚微，在某些情况下甚至可能会让问题变得更严重。[176]
全球印刷和造纸产业约占二氧化碳排放量的1%。[177]纸浆与造纸工业的温室气体排放来自原料生产和运输、污水处理设施、外购电力、相关产品运输、处置和回收，各种流程所消耗的化石燃料。
资料中心（不包括加密货币挖矿）和资料传输于2020年分别消耗全球约1%的电力。[178]数位经济产生的温室气体排放量占全球排放量的2%至4%，[179]其中很大部分来自芯片制造。[180]然而此部门有减少全球份额较大的其他部门排放的作用，例如人员移动，[181]可能也包括建筑和工业部门。[182]
加密货币的挖矿工作需要用到大量电力，会产生大量碳足迹。[183]估计于2016年1月1日至2017年6月30日期间，比特币、以太坊、莱特币和门罗币等区块链工作量证明（俗称挖矿）已向大气排放300万吨至1,500万吨二氧化碳。[184]预计到2021年底，比特币的挖矿将产生6,540万吨二氧化碳，与希腊一国所产生的相同，[185]每年消耗91至177太瓦时（tWh=1012watt-hour）。比特币是能源效率最低的加密货币，每笔交易会耗用707.6千瓦时（kWh=103watt-hour）的电力。[186][187][188]
有项在2015年所做的研究，调查2010年至2030年间全球资讯及通讯技术(CT) 的用电量。CT用电量分为四个主要类别：(i) 消费设备，包括个人电脑、移动电话、电视和家庭娱乐系统、 (ii) 网络基础设施、 (iii) 资料中心计算与储存装置，以及 (iv) 前述类别相关生产。估计在最坏的情况下，2030年的CT电力使用量可能占全球温室气体排放量的23%。[189]
医疗保健产业产生的温室气体排放量占全球温室气体排放量的4.4–4.6%。[190]
根据一项于2013年所做的医疗保健产业的生命周期排放量研究，估计美国与此活动相关的温室气体排放每年可能导致额外123,000至381,000个失能调整生命年（DALY）发生。[191]
本节摘自WASH#降低温室气体排放。
现在已有减少由供水和卫生服务产生温室气体排放的解决方案。[192]这类解决方案分为三类，且有部分重叠：首先是"透过精益和高效的方法减少水和能源消耗"、其次是"拥抱循环经济以生产能源和有价值的产品"，及第三"透过策略决策规划减少温室气体排放"。[193]:28所谓精益和高效的方法包括减少水管网络漏水损失和减少雨水或地下水渗入下水道的方法等。[193]:29此外，透过激励措施以鼓励家庭和工业减少用水量和为水加热的能源需求。[193]:31还有另一方法可减少处理原水的能源需求：更加妥善保护水源的水质。 [193]:32
其他排放特征
人为气候变化的责任因人而异（例如不同的群体之间）。
本节摘自能源生命周期温室气体排放。
温室气体排放是发电对环境的影响中的一种。衡量能源生命周期温室气体排放涉及透过生命周期评估，计算能源的全球暖化潜势，通常只对电能来源做研究，但有时也会评估热源方面的。[196]研究结果以该能源产生的每单位电能的全球暖化潜势为单位，量表使用二氧化碳当量与电能千瓦时 （kWh）表达。此类评估的目标是覆盖能源的整个生命周期，从材料和燃料开采到施工、营运和废弃物管理。
IPCC于2014年将全球主要发电来源的二氧化碳当量调查结果作统一处理（透过分析数百篇评估每种能源的独立科学论文的结果来达成）。[197] 煤炭是迄今为止排放最高的，其次是天然气，而太阳能、风能和核能均为低碳能源。水力发电、生质能、地热能和海洋能通常是低碳的，但设计不当或其他因素可能会导致个别发电厂的排放量更高。
研究人员指出老年人在温室气体排放上升中扮演"主导角色"，并有望成为未来导致温室气体排放的最大群体。人口老化、对气候变化的低知情程度和担忧，以及高碳产品消费（如在取暖和私人交通[198][199]）等因素均会推动此一现象。当今老年人曾历经气候变化影响会较日后年轻人预计将遇到的为小,[200]但他们在选举决策中仍拥有有和其他人一样的权利（例如每人一票），这一现象值得深思，因为他们的选择可能会对下一代应对气候变化产生深远的影响。
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在所得高者过度消费生活方式推动下，全球最富有的5%人口对全球温室气体绝对排放的贡献率达到37%。可见收入与人均二氧化碳排放量之间存在很强的关联性。[42]全球绝对排放量成长的近一半是由最富有的10%人口所造成。[204]IPCC于2022年发表的报告指出，新兴经济体的穷人和中产阶级的生活方式产生的消费量比已开发的高收入国家中高收入阶层的，要低约5-50倍。[205][206]地区和国家人均排放量的差异部分反映出各自不同的发展阶段，但在相似的收入水平下也存在很大差异。人均排放量最高的10%家庭在全球家庭温室气体排放量中所占的比例是超比例的巨大。[206]
研究发现世界上最富裕的公民对大部分环境影响负有责任，他们必须采取强而有力的行动，才能实现更安全的环境条件。[207][208]
根据英国的乐施会和斯德哥尔摩环境研究所于2020年共同发表的的报告，[209][210]从1990年到2015年的25年期间，全球最富有的1%人口造成的碳排放量是最贫穷的50%人口的两倍。[211][212][213]在此期间，两者分别占累计排放量的15%和7%。[214]处于底层的一半人口直接造成不到20%的能源足迹，且按贸易修正后的能源消耗量也低于顶层5%的人口。最大的不成比例性被认为是发生在交通领域，例如前10%的人消耗56%的车辆燃料，且进行70%的车辆购买活动。[215]然而，富有的个人通常也是机构股东，通常具有更大的影响力，[216]有更甚者，亿万富翁也可直接进行游说、进行财务决策和/或控制公司。
减少温室气体排放的方法
各国政府已采取行动以减少温室气体排放，缓解气候变化。 UNFCCC附件一所列国家和地区（即经合组织和前苏联计划经济体）必须定期向UNFCCC提交其应对气候变化行动的评估[217]:3政府实施的政策包括国家和地区减排目标、提高能源效率、支持能源转型等。
气候变化缓解（英语：Climate change mitigation）或称去碳化（decarbonization）是为限制气候变化，而透过减少温室气体排放，或是从大气层中去除这些气体（参见碳汇）而采取的行动。[218]:2239近期全球平均温度上升主要是由燃烧化石燃料（煤、石油和天然气）所引起。减缓的做法透过转换使用可持续能源、节约能源和提高能源效率来达到减排的目的。此外，还可透过扩大森林面积、复育湿地和利用其他自然及技术的途径来去除大气中的二氧化碳，这些过程统称为碳截存。[219]:12[220]
在一系列的选项之中，太阳能和风能具有最高的气候变化缓解潜力和最低的成本。[221]太阳能和风能的可用变率（间歇性）可透过储能和改进的输电网络（包括超级电网、需求管理和可再生能源多样化）来解决。 [222]:1直接使用化石燃料的设备（例如车辆和取暖设备）的排放量可透过电气化来达到降低的目的。改用热泵和电动载具可提高能源效率。如果工业过程无法避免产生二氧化碳，可采碳捕集与封存（CCS）措施以降低净排放量。[223]未来排放预测
降低对会导致温室气体排放的产品和服务需求有三种不同的方法。首先是透过行为和文化的改变，例如改变饮食的内容，其次是改善基础设施（例如建立良好的大众交通网络）,最后是改变终端技术（例如有良好隔热的房屋比隔热较差的会导致较少的排放）。[225]（p. 119）
那些能减少对产品或服务需求的缓解方案可帮助人们做出减少碳足迹的个人选择，（例如在选择交通工具或食物时）。[226]:5-3这表示此类缓解方案有许多社会面上可减少需求的功能（也称为需求方缓解行动）。例如社会经济地位高的人往往比社会经济地位低的人会产生更多温室气体排放。通过减少这类人的排放和推行绿色政策，他们可成为“低碳生活方式的榜样”。[226]:5-4但有许多因素会影响到消费者的心理变量，例如认识和风险感知。政府政策会产生支持或是阻碍需求缓解方案的作用。例如公共政策可促进循环经济概念以支持缓解气候变化。[226]:5–6减少温室气体排放与共享经济有关联。
关于经济增长与排放之间的相关性存在争论。经济增长似乎不再必然会有更高的排放量。 [227] [228]2023年10月，美国能源资讯管理局（EIA）于2023年10月根据目前可确定的政策干预措施，发布迄2050年的一系列预测。[224][229][230]预测将排放量浮动，而非将2050年限制仅有净零排放。于敏感性分析中将关键参数改变，主要是未来GDP的成长（每年2.6%作为参考，分别为1.8%和3.4%），其次是技术学习率、未来原油价格和类似的外源投入。模型结果难以令人鼓舞。在任何情况下，与能源相关的碳排放总量都没有低于2022年的水准（见图3）。 这项探索提供一个基准，显示需要采取更强有力的气候行动。
国家案例
2019年全球最大的五个二氧化碳排放国与地区 - 中国、美国、印度、欧盟27国+英国、俄罗斯和日本，合计占人口的51%、全球国内生产毛额（GDP）的62.5%、全球化石能源消耗总量中的62%和二氧化碳量总量中的67%。于2019年这五个国家和欧盟27国+英国的排放量和2018年相比，呈现不同的变化：相对增幅最大的是中国（+3.4%），其次是印度（+1.6%）。反而是其余的发生下降：欧盟27国+英国（-3.8%）、美国（-2.6%）、日本（-2.1%）和俄罗斯（-0.8%）。[231]
本节摘自美国温室气体排放。
美国于2020年产生52亿吨二氧化碳当量温室气体排放，[[233]仅次于中国，位居世界第二，美国是人均温室气体排放量最高的国家之一。 估计中国于2019年排放的温室气体是全球的27%，其次是美国（占11%），然后是印度（占6.6%）。[234]总计美国已排放世界温室气体的四分之一，比任何一个国家均多。[235][236][237]人均年排放量超过15吨。[238]然而国际能源署估计，美国最富有的十分之一人群每年人均排放超过55吨。[239]由于燃煤发电厂逐渐关闭，该国于2010年代的发电厂排放量下降，次于交通运输，交通运输目前是最大的单一排放源。[240]美国温室气体排放量于2020年中有27%来自交通运输、25%来自电力生产、24%来自工业、13%来自商业和住宅建筑，及11%来自农业。[240]于2021年，电力业仍是美国第二大温室气体排放源，占总量的25%。[241]这些温室气体排放会加剧美国乃至全世界的气候变化。
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本节摘自中国温室气体排放。
中国的温室气体排放无论在生产或消费方面都是世界上排名第一，主要来自煤炭燃烧，包括燃煤发电、煤炭开采[244]以及使用高炉生产钢铁。[245]在衡量生产排放方面，中国于2019年排放超过14亿吨二氧化碳当量，[246]占世界总量的27%。[247][248]当以基于消费的方式衡量方面，将进口商品相关的排放量计入，并将出口商品相关的排放量剔除，中国的排放量为13吉吨，占全球排放量的25%。[249]
本节摘自印度气候变化#温室气体排放。
印度的温室气体排放位居世界第三，主要来源是煤炭。[250]印度于2016年排放2.8吉吨二氧化碳当量（2.5吉吨，含土地利用、土地利用改变与林业（LULUCF））。[251][252]79%是二氧化碳、4%是甲烷及5%是一氧化二氮。[252]印度每年排放约3吉吨二氧化碳当量的温室气体，人均排放约两吨，[253]是世界平均的一半。[13]该国的排放量占全球排放量的7%。[97]
社会与文化
全球二氧化碳排放量于2020年下降6.4%，即23亿吨。[254]氮氧化物排放量于2020年4月下降高达30%。[255]在中国，封锁和其他措施让煤炭消耗量减少26%，氮氧化物排放量减少50%。.[256]温室气体排放量在疫情后期因许多国家开始取消限制而出现反弹，疫情政策对气候变化的长期直接影响似可忽略不计。[254][257]
参见
参考文献
外部链接
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