国际贸易中的转移排放对气候和环境影响的模拟研究

International trade results in the transfers of greenhouse and pollution gases among countries, and the transfer amount and its proportion on nation's total emissions show a significant increase in recent decades. Thus, it is vigorously debated whether transfer emissions should be taken into account when attributing responsibility for historical climate change and formulating emissions reduction policy. However, existing transfer emissions inventories include only CO2 and has short time span; and quantitative assessment of the role of transfer emissions in climate change and atmospheric environment has not been performed yet. Therefore, this project aims to construct a long-time series of transfer emissions inventories containing important greenhouse and pollution gases. Next, using an earth system model CESM, we investigate the role of transfered greenhouse gases in attribution of historical responsibility and the effect of Kyoto Protocol. Furthermore, we explore possible influence of transfered pollution gases in atmospheric environment with CAM5. This project is beneficial for (i) enriching and expanding transfer emissions inventories, (ii) partially resolving the dispute on emission measurement system in international climate negotiations, and (iii) providing a reference for formulation of emissions reduction policy and pollution control plan.

国际贸易引起了温室气体和污染气体在国家间的转移，且转移排放量及其占国家排放总量的比重逐年增加。因此，是否应在气候变化历史责任归因和减排政策制定中考虑转移排放的影响，在国际社会上引起了剧烈的争议。然而，已有的研究一方面受限于时间较短、种类单一的转移排放清单，另一方面缺乏对转移排放引起的气候和环境变化问题的定量评估。鉴于以上问题，本项目拟构建长时间序列的、涵盖了多种温室气体和污染气体的转移排放国家清单。在此基础上，利用地球系统模式CESM定量评估温室气体转移排放对气候变化历史责任归因和京都议定书减缓效果的影响。最后，利用耦合了大气化学模块的大气环流模式CAM5初步探讨污染气体转移排放对大气环境的可能影响。本项目的开展有助于丰富和拓展国际转移排放清单，在一定程度上减少目前国际气候谈判中对于排放计量系统的争议，同时为减排政策和污染防治方案的制定提供参考。

国际贸易引起了温室气体在国家间的转移，且转移排放量逐年增加。是否在气候变化历史责任归因和减排政策制定中考虑转移排放的影响，是国际气候谈判中的一项焦点问题。本项目构建了长序列、多气体的转移排放国家清单，定量评估了温室气体转移排放对气候变化历史责任归因和京都议定书减缓效果的影响。研究表明：全球碳转移排放量在过去的30年中快速增长，已经达到36GtCO2，占全球累积碳排放总量的8%以上。并且随着全球经济复苏，转移排放量及其影响将越来越显著，其它的温室气体和污染气体（CH4, N2O和SO2）的转移排放量变化幅度更大。基于一个简化的CO2脉冲响应函数和三个地球系统模式，模拟研究表明，1990-2005年期间，国际贸易造成0.1～3.9 ppm CO2 或 3～9%的气候变化历史责任从发达国家转移到发展中国家，即以往研究可能高估了发展中国家的气候变化历史责任。同时，国际贸易带来的碳转移使得京都议定书的潜在减排效率被降低了约5.3%。伴随碳转移，污染气体SO2从1990年的2.26 TgSO2增长到2005年的3.28 TgSO2，对发展中国家的大气环境带来了额外的危害。尽管国际贸易造成的碳转移并未对1990-2005年间气候系统（气温，海洋热容量，海冰等）造成显著的影响，但随着近年来国际贸易迅速增长，其占全球碳排放量的比重也逐渐增加，碳排放引起的气候效应将会凸显出来。本项目的研究成果有助于丰富和拓展国际转移排放清单，对气候变化责任归因和国际气候减排政策的制定具有重要的参考意义。