🌍 2024年全球碳预算：气候变化中的重要数据更新
《Earth System Science Data》，ESSD 是一本国际性、跨学科的期刊，主要发表关于原始研究数据（数据集）的文章，旨在促进对高质量数据的再利用，这些数据对地球系统科学有益。期刊鼓励提交原始数据或具有重要贡献潜力的数据集合。ESSD 包括常规长度的文章、简短通讯（例如对数据集的补充）以及评论文章和特刊。
https://www.earth-system-science-data.net/
英文题目：Global Carbon Budget 2024
中文译名：2024年全球碳预算
发布时间：2024年11月13日
发表期刊：Earth System Science Data
第一作者：Pierre Friedlingstein et al
第一单位：埃克塞特大学
DOI：10.5194/essd-2024-519
随着全球气候变化日益严重，科学家们持续监测和评估温室气体排放及其在大气、海洋和陆地生态系统中的分布。2024年全球碳预算 提供了对全球碳循环的详细量化，并为全球气候政策的制定、未来气候变化预测提供了重要依据。本研究通过综合利用化学传输模型、气象数据和观测数据，量化了全球碳预算的五个主要组成部分，并讨论了这些数据的潜在不确定性。
2023年，全球化石燃料二氧化碳排放（EFOS）增长了1.3%，达到了10.1 ± 0.5 GtC（千兆碳）/年。与此同时，土地利用变化（ELUC）排放为1.0 ± 0.7 GtC/年，总的人工二氧化碳排放量（包括水泥碳化源）为11.1 ± 0.9 GtC/年。这一数据反映了全球温室气体排放的持续增长趋势。
2023年，全球大气二氧化碳浓度达到了419.3 ± 0.1 ppm（百万分之一），较工业化前（约278 ppm）增长了52%。这一浓度增长是气候变化研究中的关键指标，显示了全球二氧化碳浓度持续上升的趋势。
2023年，全球碳预算呈现近乎零的碳不平衡（-0.02 GtC/年）。然而，关于年度到半十年二氧化碳流量变化的表示仍存在约1 GtC/年的不确定性。特别是土地利用变化的排放估算、北半球陆地二氧化碳通量以及海洋碳汇的不同估算方法之间存在较大差异，揭示了全球碳预算中复杂的动态性和研究中的持续挑战。
【数据获取】
此实时数据更新记录了应用于最新全球碳预算的方法和数据集的变化，以及社区对全球碳循环的不断发展的理解。本文提供的数据可在：
https://doi.org/10.18160/GCP-2024 (Friedlingstein 等人，2024) 获得。
本研究对全球碳预算进行了详细更新，量化了各类碳源和碳汇的贡献，并揭示了碳预算中存在的不确定性。这些数据为理解人类活动对气候系统的影响提供了宝贵的信息，尤其是在气候变化日益严峻的背景下。通过结合模型结果、观测数据和统计估算，这项工作为全球气候政策制定者、科学家以及各类气候变化应对者提供了透明、可追溯且可靠的数据支持。
随着气候变化挑战的加剧，未来的碳预算评估将越来越依赖于透明且可复制的“活数据”更新，这将有助于全球应对气候变化的长期努力。
图1. 地表平均大气 CO2 浓度（ppm）。
图2. 人类活动对全球碳循环造成的总体扰动示意图，2014-2023年十年间全球平均值。
图3.全球碳预算的综合组成部分随时间的变化，包括化石二氧化碳排放量和土地利用变化排放量，以及它们在大气、海洋和陆地之间的分配。图4. 全球碳预算的组成部分及其随时间变化的不确定性。
图5. (a) 全球化石燃料 CO2 排放量，包括 ± 5% 的不确定性（灰色阴影）和到 2024 年的预测（红点和不确定性范围）；(b) 前三大排放国（美国、中国、印度）和欧盟（EU27）的领土（实线）和消费（虚线）排放量；(c) 按燃料类型划分的全球排放量，包括煤炭、石油、天然气和水泥，以及水泥减去水泥碳化（虚线）；(d) 世界和主要排放国的人均排放量，如图 (b) 所示。
图6. 2014-2023 年全球碳预算的十年平均组成部分，包括 (a) 化石二氧化碳排放量 (EFOS)、(b) 土地利用变化排放量 (ELUC)、(c) 海洋二氧化碳吸收汇 (SOCEAN) 和 (d) 陆地二氧化碳吸收汇 (SLAND)。
图7. 与土地利用变化相关的大气与陆地生物圈之间的净二氧化碳交换。图8. 与bookkeeping模型比较土地利用通量估计值。
图9. (a) 各个 DGVM（绿色）和 CARDAMOM（红色）估计的陆地 CO2 吸收 (SLAND)，以及预算估计（黑色，±1σ 不确定性），即所有 DGVM 的平均值。(b) 净大气-陆地 CO2 通量 (SLAND-ELUC)。
图10. 人类活动产生的二氧化碳总排放量 (EFOS + ELUC) 在 (a) 大气 (空气传播部分)、(b) 陆地 (陆地传播部分) 和 (c) 海洋 (海洋传播部分) 中的分布。
图11. 人为大气-海洋 CO2 通量的比较，显示了 SOCEAN 的预算值、各个海洋模型和海洋 fCO2 产品。
图12. 大气-海洋 (SOCEAN) 和大气-陆地 (SLAND) CO2 通量归因于 (a) 大气 CO2 浓度增加和 (b) 气候变化，过去十年的平均值为 2014-2023。
图13. 2014 年至 2023 年十年平均全球净大气-海洋和大气-陆地通量，源自海洋模型和 fCO2 产品（y 轴，分别指向右侧和左侧的蓝色三角形）和 DGVM（x 轴，绿色符号），以及根据大气反演估计的相同通量（紫色符号）。
图14. 大气与陆地和海洋之间的地球表面之间的二氧化碳通量，全球范围内以及三个纬度带。
图15. 2014 年至 2023 年 RECCAP-2 地区的十年平均（a）陆地通量和（b）海洋通量。
图16. 1850-2023 年期间的累积变化（左）和 2014-2023 年期间的平均通量（右），表明人类活动对全球碳循环产生了扰动。
图17. Kaya 分解了中国（左上）、美国（右上）、欧盟 27 国（中左）、印度（中右）、世界其他地区（左下）和世界（右下）的化石二氧化碳排放主要驱动因素，考虑了人口、人均 GDP、单位 GDP 能源消耗和单位能源二氧化碳排放量。
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