2020年中国温室气体公报.pdf

中国温室气体公报 截至 2020 年底中国和全球大气温室气体观测结果 第 10 期，2022 年 9 月中国气象局气候变化中心 世界气象组织（WMO）全球大气观测计划（GAW）站网观测到全球大气中 CO2 浓度在 2020 年达到 413.2 ppm，显示全球大气平均 CO2 浓度上升到过去 200 万年以来的新高。位于中国青海瓦 里关的欧亚大陆唯一的 GAW 全球本底站观测到大气 CO2 浓度在 2020 年也达到 414.3 ppm，是自 1990 年我国在瓦里关开始全球大气温室气体观测以来的最高值，表明人类活动排放的温室气体持 续在大气中累积。应对气候变化、全球温室气体减排、碳中和面临的压力依旧。 20 世纪 90 年代初，中国气象局首先在瓦里关国家大气本底站开展温室气体观测，后续在北京 上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、云南香格里拉、湖北金沙和新疆阿克达拉等 6 个区域大气本 底观测站开展国家级温室气体的联网观测，分别代表京津冀、长三角、东北林带和松嫩平原、川滇 及高原边缘带、洞庭鄱阳两湖平原和天山地区的大气本底特征。左上图是 1990~2020 年中国瓦里 关国家大气本底站和北半球中纬度美国夏威夷冒纳罗亚（Mauna Loa，MLO）站大气 CO2 月平均 浓度长期变化，右上图是全年在轨运行的两颗卫星监测得到的 2020 年中国陆地区域大气 CO2 年均 柱浓度分布图。 摘要 世界气象组织（WMO）于2021年10月25日发 布的《WMO温室气体公报（2020年）第17期》显 示，2020年主要温室气体的全球大气年平均浓度 达到新高，二氧化碳（CO2）为413.2±0.2ppm[1]， 甲烷（CH4）为1889±2ppb[2]，氧化亚氮（N2O）为 333.2±0.1ppb，分别为工业化前（1750年之前）水 平的149%、262%和123%。 中国气象局瓦里关国家大气本底站（以下简 称瓦里关站）2020年的观测数据显示，大气CO2、 CH4 和N2O年平均浓度分别为414.3±0.2[3]ppm、 1944±0.7[3]ppb、333.8±0.1[4]ppb，与北半球中纬度 地区同期平均浓度大体相当，但都略高于全球平 均值。2020年全球大气CO2、CH4和N2O浓度相对 于2019年的绝对增 量分别 为 2.5ppm、11ppb 、 1.2ppb，瓦里关站分别为2.5ppm、17ppb、1.2ppb。 过去10年（2011～2020年）全球大气CO2、CH4和 N2O的年平均绝对增量分别为2.40ppm、8.0ppb、 0.99ppb，同期瓦里关站分别为2.43ppm、8.5ppb、 1.02ppb。 ·1· 六个区域大气本底站大气CO2和CH4 2020年 平均浓度与2019年相比大多呈增加趋势。北京上 六 氟 化 硫 （ SF6 ） 的 年 平 均 浓 度 分 别 为 10.47±0.12[4]ppt[5]和10.52±0.06ppt。 甸子站、浙江临安站、黑龙江龙凤山站、云南香 格里拉站、湖北金沙站和新疆阿克达拉站2020年 大 气 CO2 年 平 均 浓 度 分 别 为 421.2±0.2[3]ppm 、 431.3±0.4ppm、422.3±0.6ppm、414.3±0.1ppm、 422.1±1.1ppm和416.8±1.2ppm；同期CH4年平均浓 度 分 别 为 1990±1.0[3]ppb 、 2044±3.0ppb 、 2035±1.8ppb 、 1935±1.1ppb 、 2061±3.0ppb 和 卫星监测显示：2020年全球和中国陆地区域 年平均大气CO2 柱浓度分别达到410.5±2.6ppm 和412.7±2.9ppm。相比2019年，增长2.6ppm和 2.9ppm。全球和中国陆地区域平均大气CO2浓度 增量均高于过去11年（2010～2020年）的年平均 绝对增量（分别为2.38ppm和2.40ppm）。 1990±4.3ppb。2020年，瓦里关站和北京上甸子站 综述 世界气象组织全球大气观测计划（WMO/GAW）负责协调温室气体的全球网络化观测和分析。截 至目前，该观测网包括 32 个全球大气本底站、400 余个区域大气本底站和 100 余个贡献站。中国气 象局 4 个大气本底站（青海瓦里关、北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山）已列入 WMO/GAW 大 气本底站系列，并按照 WMO/GAW 的观测规范和质量标准开展观测。瓦里关站的观测资料已进入 WMO 世界温室气体数据中心（WDCGG） ，用于《WMO 温室气体公报》 ，以及 WMO、联合国环境规 划署（UNEP） 、政府间气候变化专门委员会（IPCC）等的多项科学评估。 表1为2020年全球和瓦里关站3种主要长寿命温室气体（CO2、CH4、N2O）的年平均浓度、过去1 年的增量和过去10年的年平均增量。 表1 全球和瓦里关站主要温室气体浓度和增量 2020年的年平均浓度 2020年相对于1750年的百分比 2020年相对于2019年的绝对增量 2020年相对于2019年的相对增量 过去10年的年平均绝对增量 CO2 全球 瓦里关 413.2±0.2ppm 414.3±0.2ppm 149% 2.5ppm 2.5[6]ppm 0.61% 0.61% 2.40ppm yr-1 2.43ppm yr-1 CH4 全球 1889±2ppb 262% 11ppb 0.59% 8.0ppb yr-1 瓦里关 1944±0.7ppb 17[6]ppb 0.88% 8.5ppb yr-1 N2O 全球 瓦里关 333.2±0.1ppb 333.8±0.1 ppb 123% 1.2ppb 1.2 ppb 0.36% 0.36% 0.99ppb yr-1 1.02ppb yr-1 图 1 1990 年以来瓦里关站大气 CO2、CH4、N2O 浓度（上图）及其增长率（下图） 上图中的蓝点表示月平均值，红线为其线性拟合曲线；下图中的红点表示月增长率，灰色柱为增长率年平均 ·2· 二氧化碳 二氧化碳（CO2）是影响地球辐射平衡最主要的长寿命温室气体，对过去 10 年和过去 5 年辐射 强迫增幅的贡献均约为 82%[7]。工业化前（1750 年之前）全球大气 CO2 平均浓度保持在 278ppm 左 右，由于人类活动排放（化石、生物质燃料燃烧、水泥生产以及土地利用变化等）的影响，全球大气 CO2 浓度不断升高。2020 年全球和瓦里关站 CO2 年平均浓度分别达 413.2±0.2ppm 和 414.3±0.2ppm， 过去 10 年的年平均绝对增量分别为 2.40ppm 和 2.43ppm。2020 年北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙 凤山、云南香格里拉、湖北金沙和新疆阿克达拉站大气 CO2 年平均浓度分别为 421.2±0.2ppm、 431.3±0.4ppm、422.3±0.6ppm、414.3±0.1ppm、422.1±1.1ppm 和 416.8±1.2ppm ，月平均值与 2019 年 同期相比呈现一致性的增加之势。 图 2 中国气象局 7 个大气本底站 2006~2020 年大气 CO2 逐月平均浓度 卫星监测显示：2020年，我国华北、华东、华南、华中、东北和西部地区的CO2年平均柱浓度分 别达到411.7±2.5ppm、414.3±1.7ppm、414.3±1.3ppm、414.0±1.1ppm、412.0±2.3ppm和412.5± 3.0ppm，其中华东、华南和华中地区的年平均浓度高于全国平均值，华东和华南地区浓度最高。 甲烷 甲烷（CH4）是影响地球辐射平衡第二重要的长寿命温室气体，至2020年在全部长寿命温室气体 浓度升高所产生的总辐射强迫中的贡献率约为16%。工业化前全球大气CH4年平均浓度保持在722ppb 左右。由于人类活动排放（采矿泄漏、水稻种植、反刍动物饲养等）的影响，全球大气CH4浓度不断 升高。2020年全球平均和瓦里关站大气CH4的年平均浓度分别达到1889±2ppb和1944±0.7ppb，过去10 年的年平均绝对增量分别为8.0ppb和8.5ppb。 2020年北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、云南香格里拉、湖北金沙和新疆阿克达拉站大气 CH4 年 平 均 浓 度 分 别 为 1990±1.0ppb 、 2044±3.0ppb 、 2035±1.8ppb 、 1935±1.1ppb 、 2061±3.0ppb 和 1990±4.3ppb。月均值与2019年同期相比总体上呈现增加之势。 图3 中国气象局7个大气本底站2006~2020年大气CH4逐月平均浓度 ·3· 氧化亚氮 氧化亚氮（N2O）是影响地球辐射平衡的第三重要的长寿命温室气体，至2020年在全部长寿命温 室气体浓度升高所产生的总辐射强迫中的贡献率约为7%。N2O通过自然源（约60%）和人为源（约40%） 排入大气，包括海洋、土壤、生物质燃烧、化肥使用和各类工业过程。工业化前全球大气N2O年平均 浓度保持在270ppb左右。由于人类活动排放（如农耕施肥活动等），全球大气的N2O浓度不断升高。 中国气象局于1996年首先在瓦里关站开展N2O的观测，至2009年逐步扩展到了7个大气本底站。2020 年全球和瓦里关站的N2O年平均浓度分别达332.0±0.1ppb和333.8±0.1ppb，过去10年的年平均绝对增量 分别为0.99ppb和1.02ppb。 含卤温室气体 含卤温室气体是分子中含有卤族元素（氟、氯、溴等）的一类温室气体，主要包括《联合国气候 变化框架公约》限排的SF6、全氟化碳（PFCs）、三氟化氮（NF3）及《蒙特利尔议定书》限排的氯氟 碳化物（CFCs）、氢氯氟碳化物（HCFCs）等和共同限排/限控的氢氟碳化物（HFCs）。含卤温室气 体几乎完全由人工合成并排放（用于制冷剂、发泡剂、喷雾剂、清洗剂、灭火剂、绝缘材料等），至 2020年在全部长寿命温室气体浓度升高所产生的总辐射强迫中的贡献率约为11%。中国气象局于1996 年开始在瓦里关站开展SF6观测，2006年开始在北京上甸子站开展含卤温室气体在线观测，2010年后 陆续在7个大气本底站开展了采样观测。结果显示，中国已完成淘汰的消耗臭氧层物质CFCs、甲基氯 仿（CH3CCl3）、四氯化碳（CCl4）的大气本底浓度呈下降趋势，替代物HCFCs本底浓度停止上升或 上升速度变慢，HFCs浓度呈上升趋势。2020年瓦里关和北京上甸子站大气SF6 平均浓度分别为 10.47±0.12ppt和10.52±0.06ppt，均为有观测以来的最高值。 HCFC-141b CFC-12 HCFC-142b HCFC-22 HFC-152a SF6 CCl4 CH3CCl3 CFC-113 图4 北京上甸子站大气含卤温室气体逐月平均浓度 ·4· HFC-134a 相关信息 本公报每年发布一期，基于溯源WMO国际标准的温室气体实测数据集，采用统一的方法及流程进行数据处理 和质量控制，并将随着相应国际标准、方法和流程等改进，以及观测站增多和时间序列延续，进行定期修订和更新。 卫星数据采用全球在轨运行的大气二氧化碳探测卫星业务系统提供的最新版本的科学数据进行分析。 [1] ppm：干空气中每百万（106）个气体分子所含的该种气体分子数。 [2] ppb：干空气中每十亿（109）个气体分子所含的该种气体分子数。 [3] 瓦里关国家大气本底站、北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、云南香格里拉站CO2和CH4年均浓度及不确 定度基于日均值计算；仅开展采样观测的湖北金沙和新疆阿克达拉站CO2和CH4年均浓度及不确定度基于周采 样数据计算。 [4] 瓦里关站N2O和SF6年均浓度及不确定度及北京上甸子站SF6年均浓度及不确定度基于月均值计算。 [5] ppt：干空气中每万亿（1012）个气体分子所含的该种气体分子数。 [6] 使用优化后的数据处理方法对2019年结果进行了更新。 [7] 自1750年以来所述温室气体浓度增长所形成的全球辐射强迫相对于同期全部长寿命温室气体浓度增长所形成 的全球辐射强迫的比例。 联系单位 中国气象局气候变化中心 中国气象局气象探测中心 地址：北京市海淀区中关村南大街46号 邮编：100081 电话：010-68408152 电话：010-58995431 E-mail：weichao@cma.gov.cn E-mail：shilj@cma.gov.cn ·5· 国家卫星气象中心 电话：010-68407020 E-mail：zxy@cma.gov.cn