Изменение климата и полеты: какая доля глобальных выбросов CO2 приходится на авиацию?

Полеты — очень спорная тема в дебатах о климате. На его долю приходится около 2,5% глобальных выбросов CO₂, но 3,5%, если принять во внимание воздействие на климат, не связанное с CO₂.

22 октября 2020 г.

Полеты — очень спорная тема в дебатах о климате. Для этого есть несколько причин.

Во-первых, это разрыв между его ролью в наших личных и коллективных выбросах углерода. Воздушные перевозки доминируют над индивидуальным вкладом частых путешественников в изменение климата. Тем не менее, в целом на авиацию приходится всего 2,5% мирового углекислого газа (CO₂) выбросы. Это связано с тем, что существует большое неравенство в том, сколько людей летают — многие не летают или не могут себе этого позволить вообще [по лучшим оценкам, эта цифра составляет около 80% населения мира — мы рассмотрим это более подробно в следующем обзоре. предстоящая статья].

Во-вторых, как авиационные выбросы относятся к странам. СО₂ выбросы от внутренних рейсов находятся учитывается в счетах выбросов страны. Международные рейсы не учитываются — вместо этого они считаются отдельной категорией: «бункерное топливо».Тот факт, что они не учитываются в выбросах какой-либо страны, означает, что у стран мало стимулов для их сокращения.

Также важно отметить, что в отличие от наиболее распространенных парниковых газов — двуокиси углерода, метана или закиси азота — не CO₂ форсирования от авиации не включены в Парижском соглашении. Это означает, что их можно легко не заметить, особенно с учетом того, что международная авиация не учитывается в кадастрах выбросов или целевых показателях какой-либо страны.

Какую роль играет авиация в глобальных выбросах и изменении климата? В этой статье мы рассмотрим ключевые цифры, которые полезно знать.

На глобальную авиацию (включая внутреннюю и международную, пассажирскую и грузовую) приходится:

• 1.9% выбросов парниковых газов (включая все парниковые газы, а не только CO₂)
• 2.5% CO₂ выбросы
• 3.5% «эффективного радиационного воздействия» – более точное измерение его воздействия на потепление.

Последние два числа относятся к 2018 году, а первое — к 2016 году, последнему году, за который имеются такие данные.

На авиацию приходится 2,5% мирового выброса CO.₂ выбросы

Как мы увидим далее в этой статье, существует ряд процессов, посредством которых авиация способствует изменению климата. Но больше всего внимания привлекает его вклад через CO.₂ выбросы. Большинство рейсов работают на реактивном бензине, хотя некоторые частично работают на биотопливе, который преобразуется в CO.₂ когда сгорел.

В недавней статье исследователи — Дэвид Ли и его коллеги — реконструировали годовые значения CO.₂ выбросы мировой авиации, начиная с 1940 года. 1 Это значение было рассчитано на основе данных о потреблении топлива Международного энергетического агентства (МЭА) и более ранних оценок Роберта Саузена и Ульриха Шумана (2000). 2

Временные ряды глобальных выбросов от авиации с 1940 года показаны на прилагаемой диаграмме. По оценкам, в 2018 году глобальная авиация, включая пассажирские и грузовые, выбросила 1,04 миллиарда тонн CO.₂.

Авиационные выбросы удвоились с середины 1980-х годов.Но они растут с той же скоростью, что и общий объем CO.₂ выбросы – это означает, что его доля в глобальных выбросах была относительно стабильной: в диапазоне от 2% до 2,5%. 5

Не CO₂ климатические воздействия означают, что на авиацию приходится 3,5% глобального потепления

На авиацию приходится около 2,5% глобального выброса CO.₂ выбросов, но их общий вклад в изменение климата выше. Это связано с тем, что авиаперелеты не только выбрасывают CO.₂: это влияет на климат несколькими более сложными способами.

А также выброс CO₂ от сжигания топлива самолеты влияют на концентрацию других газов и загрязняющих веществ в атмосфере. Они приводят к кратковременному увеличению, но долгосрочному уменьшению озона (O₃); уменьшение содержания метана ( CH₄); выбросы водяного пара; сажа; аэрозоли серы; и водные инверсионные следы. В то время как некоторые из этих воздействий приводят к потеплению, другие вызывают эффект охлаждения. В целом, согревающий эффект сильнее.

Дэвид Ли и др. (2020) количественно оценили общее влияние авиации на глобальное потепление с учетом всех этих воздействий. 6 Для этого они рассчитали так называемое «радиационное воздействие». Радиационное воздействие измеряет разницу между поступающей энергией и энергией, излучаемой обратно в космос. Если поглощается больше энергии, чем излучается, атмосфера становится теплее.

В этот график мы видим их оценки радиационного воздействия различных элементов. Если их объединить, на авиацию приходится примерно 3,5% эффективного радиационного воздействия, то есть 3,5% потепления.

Хотя СО₂ получает большую часть внимания, на него приходится менее половины этого потепления. Две трети (66%) приходится на не CO₂ принуждения. Инверсионные следы — следы водяного пара от выхлопных газов самолетов — составляют наибольшую долю.

У нас пока нет технологий обезуглероживания авиаперелетов

Вклад авиации в изменение климата — 3,5% потепления или 2,5% выбросов CO.₂ выбросы – зачастую меньше, чем думают. В настоящее время это относительно небольшой объем выбросов по сравнению с другими секторами.

Основная проблема заключается в том, что его особенно трудно обезуглероживать. У нас есть решения по сокращению выбросов для многих крупнейших источников выбросов, таких как электроэнергетика или автомобильный транспорт, и теперь вопрос их масштабирования. Мы можем внедрить технологии возобновляемой и ядерной энергии и перейти на электромобили. Но у нас пока нет проверенных решений для борьбы с авиацией.

Появляются некоторые концепции дизайна — например, Airbus объявила о планах создать к 2035 году первый самолет с нулевым уровнем выбросов, использующий водородные топливные элементы. Электрические самолеты могут быть жизнеспособной концепцией, но, вероятно, они будут ограничены очень маленькими самолетами из-за ограничений аккумуляторных технологий и емкости.

Инновационные решения могут быть на горизонте, но они, вероятно, будут далеко впереди.

На пути к безуглеродному транспорту: как мы можем ожидать выброса CO в этом секторе₂ выбросы изменятся в будущем?

Приложение. Повышение эффективности означает, что воздушное движение росло быстрее, чем выбросы.

Глобальные выбросы от авиации значительно увеличились за последние полвека. Однако объемы авиаперевозок росли еще быстрее.

С 1950 года авиационные выбросы увеличились почти в семь раз; с 1960 года они утроились. Объем авиаперевозок, определяемый здесь как коммерческий пассажиро-километр (ПКК) увеличился еще на порядки: почти в 300 раз с 1950 г.; и в 75 раз с 1960 года [вы найдете эти данные в нашей интерактивной диаграмме здесь]. 7

Гораздо более медленный рост выбросов означает значительное повышение эффективности авиации. На диаграмме мы показываем как увеличение глобальных авиаперевозок с 1950 года, так и эффективность авиации, измеряемую как количество CO.₂ выбрасывается на коммерческий пассажиро-километр. В 2018 году примерно 125 граммов CO₂ были выпущены на RPK. В 1960 году этот показатель был в одиннадцать раз выше; в 1950 г. он был в двадцать раз выше. За последние 50 лет в авиации произошло значительное повышение эффективности.

Эти улучшения произошли из нескольких источников: усовершенствования конструкции и технологии самолетов; большие размеры самолетов (что позволяет перевозить больше пассажиров за рейс); и увеличение количества «полных» пассажирских рейсов. Этот последний показатель называется «коэффициент загрузки пассажиров». Коэффициент пассажирской загрузки измеряет фактическое количество километров, пройденных платными клиентами (RPK), в процентах от доступных километров мест (ASK) — километров, пройденных, если каждый самолет был заполнен. Если бы все самолеты были заполнены, коэффициент загрузки пассажиров был бы 100%. Если бы были заполнены только три четверти мест, это было бы 75%.

Глобальный коэффициент пассажирской загрузки увеличился с 61% в 1950 году до 82% в 2018 году [вы найдете эти данные в нашей интерактивной диаграмме здесь].

Наш мир в данных представляет данные и исследования для достижения прогресса в решении крупнейших мировых проблем.
Этот пост в блоге основан на данных и исследованиях, обсуждавшихся в наших записях на СО₂ и выбросы парниковых газов а также Энергия.

Сноски

1. Ли, Д.С., Фэйи, Д.В., Сковрон, А., Аллен, М.Р., Буркхардт, У., Чен, К., … и Геттельман, А. (2020). Вклад глобальной авиации в антропогенное воздействие на климат с 2000 по 2018 год. Атмосферная среда, 117834.
2. Саузен, Р., и Шуман, У. (2000). Оценки реакции климата на сценарии выбросов CO2 и NOx от самолетов. Климатические изменения, 44(1-2), 27-58.
3. Глобальный углеродный бюджет оценивает общий объем CO₂ выбросы от всех ископаемых видов топлива, производства цемента и изменений в землепользовании составят 42,1 миллиарда тонн в 2018 году. Это означает, что на авиацию приходится [1 / 42,1 * 100] = 2,5% от общего объема выбросов.
4. Глобальный углеродный проект. (2019). Дополнительные данные Глобального углеродного бюджета на 2019 год (версия 1.0) [набор данных]. Глобальный углеродный проект. https://doi.org/10.18160/gcp-2019.

Используйте эту работу свободно

Все визуализации, данные и код, созданные «Нашим миром в данных», находятся в полностью открытом доступе по лицензии Creative Commons BY.У вас есть разрешение использовать, распространять и воспроизводить их на любом носителе при условии указания источника и авторов.

Данные, созданные третьими сторонами и предоставленные «Нашим миром в данных», подпадают под действие условий лицензии от первоначальных сторонних авторов. Мы всегда будем указывать исходный источник данных в нашей документации, поэтому вам всегда следует проверять лицензию любых таких сторонних данных перед использованием и распространением.