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中國網/中國成長門戶網訊 當局間天氣變更專門委員會（IPCC）最新評價顯示，自產業反動以來，由化石燃料應用和造林等報酬運動惹起的碳排放，使年夜氣二氧化碳（CO2）濃度由產業反動前285 ppm增添至2022年的417 ppm，招致全球均勻溫度增添了約1.1℃。為了減緩以CO2為重要溫室氣體濃度增添招致的天氣變熱，國際社會先后制訂包養網了《結合國天氣變更框架條約》（1992年）、《京都議定書》（1997年）、《哥本哈根協議》（2009年）、《巴黎協議》（2015年）、《格拉斯哥天氣協定》（2021年）、《結合國天氣變更框架條約》（2022年）等國際條約，斷定了在21世紀末將氣溫降低把持在1.5℃的目的。作為碳減排的全球性嚴重舉動，世界重要經濟體先后公布了“雙碳”（碳達峰、碳中和）減排目的。
中國事“雙碳”舉動的積極推動者，中國當局于2020年9月宣布，將爭奪在2030年“碳達峰”，2060年前完成“碳中和”（即CO2凈排放為0）。像中國如許一個正處在完成產業化和古代化過程中的年夜國，“碳達峰”與“碳中和”僅有30年距離，必定面對著財產轉型、技巧進級和生態體系固碳增匯等方面的宏大挑釁。以後，完成“碳中和”的重要途徑包含削減化石燃料應用及地盤應用變更招致的碳排放量（減排）、增添陸海生態體系碳接收（增匯）及普遍應用碳捕獲與碳封存（CCUS）技巧。
增添生態體系碳匯是完成“碳中和”最綠色、經濟和可行的道路。2012—2021年，全球海洋生態體系碳匯約為110億噸CO2/年，抵消約32%人類化石燃料碳排放，在完成“碳中和”目的中起著不成替換的感化。但是，生態體系碳匯是懦弱的，除遭到生態體系類型、泥土和睦候原因的影響，還遭到報酬攪擾的影響。
野火是全球生態體系中最主要的天然攪擾經過歷程之一，也是叢林和草空中臨的重要天然攪擾類型，在海洋生態體系碳輪迴中起側重要感化。火燒損壞地表植被，開釋大批溫室氣體、顆粒物和其他痕量氣體，加劇水土流掉和空氣淨化，是影響全球周遭的狀況和睦候平安的主要驅動因子之一。2002—2020年，全球野火年均排放（73.2±7.32）億噸CO2，約為化石燃料開釋CO2的18.5%，對年夜氣CO2濃度降低的進獻明顯。同時，野火碳排放量受天氣變更的影響存在宏大的年際變更。例如，1997—1998厄爾尼諾年，野火的排放量高達117.12億噸CO2，而在2001—2009年，年均野火的排放量為58.6億噸CO2，是以野火碳排放是招致海洋碳匯變更的重要原因之一。盡管火后植被恢復可以抵消一部門野火的直接碳排放，但在天氣變熱、火燒輪回期變短，以及強度增添的佈景下，植被需求更長的時光才幹抵消碳開釋。特殊是在南方叢林和寒帶雨林區，天氣熱干化和人類運動招致叢林火警頻率、面積和強度增添，林火碳開釋量急劇上升，招致叢林植被恢復需求上百年以上才幹抵消林火招致的碳開釋，滯后于氣溫降低把持在1.5℃的目的所設定的時光框架。是以，在“雙碳”的佈景下評價碳核算系統，野火碳排放不容疏忽。
林火碳排放在全球碳輪迴中的感化
全球叢林火燒面積及碳排放趨向
野火重要產生在草原、稀樹草原和叢林三年夜生態體系中，而非洲年夜陸野火面積占全球火燒面積的3/4以上。衛星數據表白，2000年以來全球野火產生面積總體呈降落趨向，重要是農田治理招致非洲草原和稀樹草原火燒面積下降。但是，全球林火呈上升趨向，特殊是北美西部、澳年夜利亞等地域災害性火警頻率增添。林火占全球火燒面積約5%，但由于叢林生物量高，林火碳排放占全球野火CO2排放的20%，年均排放量約為15億噸CO2。近年來，受天氣變熱和人類運動的影響，林火排放的CO2約以每年1%（約1 500萬噸CO2）的速率增加，已成為不成疏忽的碳排放源。
特殊是南方針葉林，跟著天氣變熱和干旱的加劇，林火產生頻率呈明顯增添趨向。2000—2020年，南方叢林火警碳排放為全球野火CO2排放量的10%；由于天氣變熱，2021年占比達23%，開釋了17.6億噸CO2。並且較少產生野火的高緯度苔原帶地域也開端頻仍火燒，招致凍土熔化，加劇甲烷、氮氧化物等強溫室氣體排放。
林火產生的影響原因
林火的產生遭到景象前提、可燃物特征和火源的影響。天氣變熱招致低溫、熱浪和干旱，形成可燃物水分含量降落，并增添年夜氣雷暴頻率，林火產生的頻率、舒展速率和能量開釋也隨之增添。同時，溫度降低有利于高緯度植物發展，增添了可燃物的載量，進一個步驟增添林火強度。由于天氣變熱存在“北極縮小效應”（即高緯度地域的天氣變熱速度高于全球均勻），是以將來北半球高緯度地域的低溫熱浪和干旱事務能夠會更頻仍，極端野火產生的頻率和強度能夠連續增包養網加。天氣變熱與野火碳排放之間的正反應機制，能夠使高緯度地域成為火燒碳排放的高發區域。
加拿年夜2023年極端林火碳排放預算及其影響
林火是南方叢林中不成或缺的天然攪擾經過歷程，是保持叢林生態體系多樣性和安康的主要因子，它以從空中火到樹冠火的多種形狀調理叢林生態體系的樹種構成、年紀構造和空間（景不雅）格式。每年5—10月為加拿年夜林火活潑期。全球天氣變更招致北美氣象連續低溫，2023年春季加拿年夜部門省份氣溫較今年同期高，異常酷熱干燥的天氣增添了林火產生頻率和強度。據加拿年夜叢林消防中間數據，截至本地時光8月29日，2023年該國累計產生5 900處火警，過分面積聚計約15萬平方公里。這般年夜範圍、高烈度的林火能夠招致生態體系的損壞和生物多樣性的損失，形成生態體系不成逆的退步。
火燒開釋大批的顆粒物，隨西風環流保送到美國及歐洲，形成嚴重的空氣淨化，迫害美國、加拿年夜、歐洲甚至全部北半球人群安康。同時，林火開釋大批的溫室氣體（CO2、甲烷和氮氧化物），進一個步驟增添年夜氣溫室氣體濃度，加劇全球天氣變熱，對國際天氣管理和“雙碳”減排目的形成艱苦。
林火碳開釋預算的方式
盤算林火碳排放量的方式重要有排放因子法、遠感不雅測法、模子模仿法、監測反演法等。排放因子法、遠感不雅測法、模子模仿法等屬于“自下而上”方式，重要經由過程火燒面積或輻射功率，聯合生物量、熄滅系數、排放因子等參數盤算耗費的可燃物生物量發生的分歧溫室氣體的排放量，具有空間辨別率高（100 m2—1 km2）等長處，可是需求準確的火燒面積、生物量、排放因子等數據。監測反演法屬于“自上而下”方式，重要基于年夜氣不雅測的溫室氣體濃度和睦象場材料，聯合年夜氣化學保送模子，經由過程數據異化方式，可以較疾速地反演取得林火的排放量。但是，該方式空間辨別率低（> 0.25°）、受年夜氣鴻溝層影響難以量化CO2排放的源匯變更。由于今朝尚不克不及正確把握加拿年夜過分區域的叢林構造、林分密度、熄滅比例等信息，分歧方式停止預算存在必定差別。
遠感數據是今朝預算年夜標準林火碳排放的有用手腕。本研討基于火燒碳開釋強度的方式，可疾速正確停止林火碳開釋的初步評價。該方式起首經由過程全球林火碳開釋數據庫（GFED）盤算取得加拿年夜區域火燒碳排放強度圖（圖1）。GFED數據庫是精度高、國際通用的林火碳排放數據集，是IPCC預算火燒碳開釋的重要數據源；然后，聯合遠感不雅測和加拿年夜國度發布的火燒數據，近及時預算火燒的累積碳開釋量（圖2）。
本研討應用哥白尼年夜氣監測辦事（CAMS）“全球火警異化體系”（GFAS）供給的火燒碳開釋數據作為驗證。GFAS是基于平分辨率成像光譜儀（MODIS）不雅測到的火警輻射功率（FRP）數據，應用排放因子法將FRP轉換為火警耗費的干物資（DM），再聯合頒發數據，盤算火燒碳排放量。GFAS已被普遍利用于監測火燒碳排放、空氣東西的品質預告及年夜氣化學模仿，是國際威望火燒碳排放數據庫之一。
本研討預算，截至8月29日，2023年加拿年夜火燒已累計排放CO2約12.68億噸，低于CAMS的測算值（13.94億噸）約9%，是2002—2022年同期CO2均勻排放量的5倍以上（圖2）；該排放量已跨越加拿年夜、德國2021年各自全年動力相干的CO2排放量（據國際碳打算2022年的數據，加拿年夜、德國2021全年動力相干的CO2排放量分辨為5.46億噸和6.74億噸；此中，德國居全球第7位）。
加拿年夜林火對空氣東西的品質的影響
加拿年夜林火除開釋CO2、甲烷等溫室氣體，還發生大批顆粒物，包含細顆粒物（PM2.5）、可吸進顆粒物（PM10）、黑碳（BC），以及揮發性無機物（VOCs）等空氣淨化物；這些空氣淨化物對本地和下流地域空氣東西的品質的影響很是明顯，直接影響人體安康。基于地球體系形式（IAP-AACM），本研討模仿了加拿年夜林火空氣淨化物對全球PM2.5濃度的影響。成果顯示，加拿年夜林火開釋的PM2.5受西風環流及氣象動力感化，形成了長間隔跨境傳輸，不只影響美國台灣東邊，并跨過年夜西洋向西歐和歐亞年夜陸等生齒密集區分散，招致了年夜范圍空氣淨化。影響較年夜的跨境傳輸經過歷程重要有4次，分辨為2023年5月17—26日、6月6—19日、6月23—30日、7月15—20日（圖3）。這4次經過歷程均明顯影響到美國地域空氣東西的品質（PM2.5濃度可達50微克/立方米以上），此中6月27—30日林火開釋的高濃度PM2.5明顯影響歐洲地域（5微克/立方米以上）。加拿年夜林火對北非和亞洲地域PM2.5濃度也有影響，且影響到我國西部地域，濃度進獻小于5微克/立方米。截至2023年7月20日，加拿年夜林火已形成跨越包養300萬平方公里海洋的PM2.5超標，影響跨越8 000多萬人。
中國叢林火警碳排放近況
我國連續不懈的植樹造林、叢林維護等生態管理辦法，完成了持續30多年叢林面積和蓄積量“雙增加”。依據第九次全國叢林資本清查數據，我國自然林面積1.4億公頃，人工林面積0.8億公頃，叢林籠罩率約為23%。在2000—2017年全球新增綠化面積中，約1/4來自中國，進獻比例居全球首位，為增匯進獻宏大。《中華國民共和國公民經濟和社會成長第十四個五年計劃和2035年前景目的綱領》提出，“十四五”時代，叢林籠罩率進步到24.1%。
叢林面積和蓄積量的不竭增加，為包養網固碳增匯、改良生態周遭的狀況作出了宏大進獻，同時也對叢林防火帶來了宏大挑釁。盡管面對天然原因和社會原因疊加的嚴重挑釁，在多方配合盡力下，我國叢林草原防火任務仍獲得長足成長，火警綜合防控才能明顯晉陞。2000—2021年，我國年均叢林火警次數為6 088±3 948次，此中95%以上為面積小于100公頃的火警，叢林受災面積為（7.2±12.0）萬公頃。特殊是2010年以來，叢林火警次數和面積明顯降落（圖4）。叢林火警面積的下降，明顯下降了林火碳排放的量。我國每年叢林火警碳排放量為（1 500±160）萬噸CO2。是以，我國履行的“增綠固碳”叢林生態工程辦法和“預防為主、防救聯合”防火方針，為全球周遭的狀況管理、增添碳匯和削減林火碳排放作出了宏大進獻。
加大力度林火碳研討，削減天然經過歷程碳排放
林火已成為不容疏忽的碳排放源，特殊是近年來極端叢林火警事務頻發（如2019年亞馬孫林火、2019—2020年澳年夜利亞林火、2022年西伯利亞林火和2023年加拿年夜林火），直接排縮小量溫室氣體。同時，林火經由過程加快凍土熔化，也大批開釋甲烷和氧化亞氮等強溫室氣體，其他火山、運動斷裂也是溫室氣體排放源。是以，加大力度林火碳排放研討，削減天然經過歷程碳排放刻不容緩。對此提出3點提出。
將林火碳排放歸入國度排放清單。樹立周全、客不雅、公平的碳排放監測與計量體系，同時統籌人類運動（化石燃料排放、產業排放）和天然經過歷程碳排放，將包含林火在內的天然經過歷程所排放溫室氣體歸入國度排放清單，配合樹立公正公道、一起配合共贏的全球天氣管理系統。
采取有用手腕下降天然經過歷程碳排放。固然叢林火警的猜測和把持是學術界和林業部分的困難，可是可以采取迷信有用手腕預防林火產生。例如，在叢林中實行可燃物處置，下降可燃物載量，其處置方法包含打算火燒、機械肅清、林分疏透和天然火應用、增添防火林帶。同時可以斟酌調劑叢林的樹種構成，構成具有抵禦林火的叢林帶，構筑自然的“綠色防火道”。2023年5月，我國出臺的《關于周全加大力度新情勢下叢林草原防滅火任務的看法》表現了黨中心、國務院化解嚴重叢林草原火警風險、全力保護國民群眾性命財富平安和生態平安的包養網比擬決計。
加大力度國際一起配合。極端林火的影響范圍不局限于某一區域，已成為影響全球周遭的狀況和睦候管理的突發性事務，亟待列國高度器重；經由過程加大力度一起配合，配合應對，實行實在可行的辦法，消減天然原因帶來的碳排放。針對極端林火猜測和防控的世界性困難，應組織科研職員進一個步驟研討構建叢林林火風險辨認、預警猜測和防控技巧系統，并加大力度林火經過歷程碳排放研討，樹立加倍迷信、周全、自立可控的碳核算系統。
（作者：劉志華，中國迷信院沈陽利用生態研討所；賀紅士，西南師范年夜學 地輿迷信學院；徐文茹、梁宇、朱教君、王岑嶺，中國迷信院沈陽利用生態研討所；魏偉，中國迷信院上海高級研討院；王自覺，中國迷信院年夜氣物理研討所；韓永明，中國迷信院地球周遭的狀況研討所；《中國迷信院院刊》供稿）
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