浙江大学方雪坤教授团队联合复旦大学姚波教授团队,以及北京大学、麻省理工学院等国内外多家科研单位,在Nature Geoscience)发表题为“Estimation of hydrofluorocarbon emissions from China and other non-Annex I countries”的重要研究成果,为《蒙特利尔议定书》的履约评估提供了关键科学支撑,也为全球差异化温室气体减排策略的制定提供了重要依据。
氢氟碳化物(HFCs)作为消耗臭氧层物质的主要替代品,广泛应用于制冷、发泡、气溶胶等行业。虽然其对臭氧层破坏作用较小,却具有极高的全球增温潜势,属于强效温室气体,已成为《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。
中国是全球最大的HFCs生产、消费和排放国。2016年生效的《基加利修正案》明确了HFCs管控时间表,中国于2021年正式接受该修正案,并计划从2024年起冻结HFCs的生产和消费。然而,目前基于生产与消费数据的自下而上排放清单存在较大不确定性,且缺乏基于大气观测的自上而下反演估算,中国HFCs排放的空间分布特征尚不清晰,全球排放增长的区域贡献也难以明确划分,这给减排政策的精准制定与有效实施带来了挑战。
针对上述问题,研究团队基于中国10个站点长达十余年的大气观测数据,结合FLEXPART粒子扩散模型与贝叶斯反演方法,系统估算了2011–2021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)的逐年排放量及其空间分布。
研究结果显示,中国不同种类HFCs的排放变化趋势差异显著:其中HFC-32、HFC-125等六种物质排放呈统计显著增长,以HFC-32增速最为突出;而HFC-152a、HFC-236fa等三种物质的排放增长趋势不明显,部分甚至出现波动下降。值得注意的是,2017年后基于大气反演得到的中国HFCs排放量,较国家清单估算值低约1.2亿吨二氧化碳当量/年,相当于反演估算值的78.3%。

图 1:中国HFCs的CO₂当量排放的清单对比,包含本研究、中国官方清单和 EDGAR v8.0清单在2012、2014及2017、2018、2020、2021年的估算结果
研究团队还发现,2011-2020年全球HFCs的CO₂当量排放从5.7亿吨/年增至10.1亿吨/年,《蒙特利尔议定书》附件一国家(主要是发达国家)贡献增长的23.9%,而在非附件一国家(主要是发展中国家)中,中国仅贡献增长的14.8%,其余61.3%的增长来自其他发展中国家。

图 2:2011-2020年全球、附件一国家、中国及非附件一国家(不含中国)的HFCs排放变化及增长贡献占比