警惕大气污染和碳排放向西北迁移

大气污染物与温室气体有极强的同源性,且与化石燃料燃烧密切相关。我国东部地区高强度的能源消耗导致这一区域一度成为二氧化碳排放和大气重污染问题集中爆发的热点区域。自《大气污染防治行动计划》执行以来,产业结构的调整和末端治理技术的完善,驱动着我国大气污染关键物种的演替和温室气体时空分布格局的变化。为此,文章分析了2013—2020年我国不同区域主要大气污染物和温室气体浓度的演变态势,揭示了大气污染与碳排放从东部向西北地区迁移的现象,厘清了我国大气污染物和温室气体时空分布演变的成因,并提出了相应对策建议,以期为减污降碳协同增效目标的实现提供科学支撑。     

谁是“全球变暖”的主因——碳的自然排放源与地球化学循环及气候变化主因研究评述

通常认为,导致地球大气圈CO2温室气体增加的主要原因是人类对化石燃料的燃烧。笔者研究表明,导致地球大气圈CO2气体的增加还有更重要的来源,即自然因素。它们是火山气体、泥火山气体、矿床中的气体(金属矿、盐矿、煤矿、石油天然气藏等),与地震、海啸、洋中脊、洋壳蛇纹石化有关的气体,以及与森林大火有关的地球排气等等。而海洋—大气、土壤—大气的碳循环作为CO2与CH4的汇涉及到CO2、CH4的演化与循环。相比之下,人类活动在碳循环中的作用是很小的。只有全世界科学家通力合作,观测研究CO2、CH4气体的源与汇及其通量,进而对温室气体CO2与CH4做半定量、定量的评价,才能确定人类活动与地球排气对环境的影响孰主孰次。     

《联合国气候变化框架公约》谈判中的焦点问题

大气中CO2等温室气体浓度的不断升高所引起的全球气候变化，可能会对人类的健康、食物和水资源的安全、社会稳定与经济发展等产生一系列的负面影响。为了通过全世界的共同努力来遏制或制止地球变暖的进程，在世界各国的政治努力下，已经缔约了《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》。尽管就《公约》和《议定书》的具体实施细则还没有达成协议，但它标志着地球村的人们已经迈出了保护全球环境的重要一步。该文在回顾《联合国气候变化框架公约》谈判进程和争论中的焦点问题的基础上，指出了我国为履行国际义务和保护国家利益亟需开展综合的科学问题和必要的知识与技术储备。     

中国小麦、玉米碳足迹历史动态及未来趋势

气候变化是当今国际研究的热点问题,小麦、玉米是中国主要粮食作物,分析小麦、玉米生产碳足迹的时空动态和中国相关农业政策对小麦、玉米生产的温室气体减排的引导效果对于合理应对气候变化具有重要的意义。本研究基于生命周期评价法（LCA）对2005—2015年中国小麦、玉米生产碳足迹进行了核算,并在此基础上,根据种植业结构及化肥、农药调整政策模拟分析了不同玉米种植面积和不同单位面积化肥及农药施用量等4种情景下2020年小麦、玉米生产的温室气体排放和单位面积碳足迹。研究结果显示：2005—2015年小麦、玉米生产的单位面积碳足迹和温室气体排放量均呈现出显著增加的趋势 （P < 0.05）;模拟分析结果表明：通过缩减种植面积,优化化肥、农药投入能够有效降低小麦、玉米生产的碳足迹,实现（168.89~ 560.07）亿kg CO₂-eq的减排潜力。因此建议构建科学施肥技术体系,提高农资投入品的利用效率,以实现中国的温室气体减排目标。     

微重力条件下腔体内竖板火蔓延的三维非稳态数值模拟

本文用数值求解基本控制微分方程组的方法研究了微重力条件下腔体内部固体可燃物表面火焰传播的三维非稳态过程。建立的理论模型考虑了气相有限速率化学反应，以及固相的传热和热解过程，阐明了微重力场中固体表面火蔓延过程可燃表面热解的“表面燃料喷射”效应的重要作用，并建立了相应的数学处理方法。数值模拟的结果反映了微重力大小对竖板火蔓延过程形成重要影响的特点，结果基本合理。     

气候变化会影响技术创新吗

通过搜集1980年~2016年全球67个国家的面板数据,用气候变化缓解技术专利作为技术创新指标,二氧化碳和其他温室气体排放量代表气候变化,引入相关控制变量,运用不同计量模型,研究了气候变化对技术创新的影响。研究发现：一个国家进行气候技术创新的倾向受到二氧化碳和其他温室气体排放量的影响。气候技术创新与来自固态和气态燃料释放的二氧化碳呈显著正相关,而与来自液态燃料释放的二氧化碳呈显著的负相关,同时,其他温室气体也会给其带来负效应。研究结果还表明,一个国家的二氧化碳排放总量越多,带来的气候技术创新也越多;政府在能源、电信、交通和水卫生等项目上的投资并不总是促进气候技术创新的开发。文章不仅拓宽了环境创新领域的理论视角,还为政府从技术方面缓解气候变化带来的影响提供借鉴依据。     

基于生命周期评估的海、陆风电系统排放对比

为了应对气候变化、资源短缺与环境污染问题,各国都在积极开发清洁能源,风能作为可再生的清洁能源,得到了世界各国的高度重视.在实现2030年碳排放达峰的目标约束下,近年来,中国风电规模也处于快速增长的阶段.风力发电过程虽然不会排放温室气体和污染物,但从产业的生命周期角度分析,在设备制造、运输、安装、运行、废弃等环节也会带来...     

中国城市低碳规划方法探索

本文试图探索性研究中国城市低碳规划的逻辑框架和重点需要考虑的问题。建立城市排放清单是基础性工作,碳排放目标是低碳城市规划的硬约束和核心目标,基于此,以返溯法构建低碳路线图,提出重点方向和实施低碳的措施。低碳规划中建议城市清单的边界同时考虑市域和狭义城市。低碳重点方向建议侧重城市能源供应、交通、建筑和废弃物处理等城市特征。     

比例液压阀对620T液压剪的应用与研究

连铸机铸坯的切断有两种方式：（1）火焰切割简称火切,它是靠气体的燃烧而切断,燃烧产生烟气污染环境,消耗气体介质,并且铸坯剪切一次就要被烧坏一部,降低铸坯的使用率。（2）机械切断,一般都用液压剪机剪断,剪机可以克服火切机的缺点。因此发展剪机以及稳定剪机的功能对连铸机来说具有重要的意义。     

Hydrolysis and oxidation in supercritical water

The continuity of the liquid and gaseous states, and the existence of critical temperatures for specific gases, was discovered by Thomas Andrews in 1861. This had important implications for the liquefaction of the supposedly ‘permanent’ gases and the creation of an important new industry. Currently, the chemistry of reactions in supercritical fluids, especially water, is the subject of much research, especially in the context of treating industrial waste.     

Some Critical Issues in Addressing Climate Change

In short, the prevailing theory of climate change mainly comprises three components. First, global atmospheric temperatures will rise by 2 to 3℃ if the concentration of CO, doubles from the pre-industrial value of 280 ppmv; second, humanity will suffer disastrous consequences when the warming exceeds the threshold of 2℃ third, major countries should decrease their use of fossil fuels, in order to meet the goal of containing the CO2 concentrations below 560 ppmv.     

A physical study of the Welsbach Mantle

The investigation here described, in so far as it deals with the radiating characteristics of the incandescent mantle, constitutes chiefly an extension of the work of Rubens on the thoria-ceria mixtures, to a large family of such combinations. It exhibits the Welsbach mantle of commerce simply as one of a group of possible combinations of radiating materials, behaving according to the same general laws, but remarkable among them for the degree to which the characteristics of selective radiation are exhibited.A more detailed study has been made than any heretofore on the behavior under various conditions of the absorption bands to which the enhanced visible radiation of the more efficient mantles are due. While no explanation has been found for the occurrence of the visible absorption bands of ceria and other materials—a question to be solved only by an intimate knowledge of the structure of matter—the information learned as to the conditions under which they appear and disappear has made possible a rather complete explanation of some long-standing enigmas, notably that of the different behavior of the mantle in flame and cathode-discharge heating.Another line of investigation has here been taken up apparently for the first time in any detail; namely, that of the energy relations holding with flame heating of radiating materials. As a result of the study it has been possible to fix with some definiteness the possible attainable efficiencies of gas-light production by present methods. These, while low, are still many times any now reached.     

碳排放不公平性研究综述

随着国际社会对于全球气候变化问题重视程度的不断提升,二氧化碳等温室气体的总量控制成为趋势,而碳排放公平性问题的重要性也日益凸显.本文就当前国内外对碳排放不公平问题的研究做了系统梳理.从研究方法上来看,Gini系数、Theil指数、Kakwani指数、变异系数等都能在一定程度上解释碳排放的不公平性,并且不同方法间可以相互补充,其中Gini系数和Theil指数目前应用最广泛.实证方面,当前碳排放不公平性的研究可以分为3个层面,即国际或地区间碳排放不公平性、人际碳排放不公平性以及代际的碳排放不公平性.研究结果显示,各层面碳排放均存在不同程度的不公平.收入差距是造成国际和人际碳排放不公平的最主要原因.因此,发达国家和高收入者率先减排应当成为碳排放权分配的主要原则.显著的代际不公平则反映当前承担减排责任、落实可持续发展原则的紧迫性.国内的研究主要集中在对地区间碳排放不公平的探讨,在我国,除收入外,能源强度和碳强度也是影响地区间碳排放不公平性的重要因子,因此,应对国内碳排放不公平需要兼顾效率和公平.本文最后指出了当前研究的不足,并展望了未来碳排放不公平研究的可能方向.     

城市节能与碳减排政策情景分析——以北京市为例

城市是人类社会经济活动的中心,其能源消费占据了全球能源消费总量的75%,温室气体排放量也达到全球排放总量的80%。因此,将城市作为我国节能减排的主阵地具有重要的意义。本研究以北京市为例,借助情景分析方法探讨不同发展路径对城市未来能源消耗和碳排放的可能影响。通过构建LEAP模型分析基准（BAU）、政策（BP）和低碳（LC）3种不同情景下2007年-2030年北京市能源需求、能源结构和碳排放的发展趋势。研究结果显示,低碳情景下北京市能源需求总量预计2030年将达到88.61Mtce（百万吨标准煤）,分别比基准情景和政策情景低55.82%和32.72%,碳排放总量分别比基准情景和政策情景低62.22%和40.27%,且在2026年达到拐点,开始出现下降趋势;能源结构优化效果明显,低碳情景下清洁能源所占比重达到57.75%,高于基准情景和政策情景16.93%和11.25%;相比于基准情景,工业部门在政策情景和低碳情景下节能减排贡献率均最高,建筑和交通运输部门将在北京未来低碳道路上发挥出巨大潜力。这些结果将为北京市未来能源发展和建设低碳城市提供重要的定量化依据。     

碳中和目标下我国能源发展战略探讨

2020年国家主席习近平在第7 5届联合国大会一般性辩论上作出了力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的承诺。作为世界最大的能源消费国和碳排放国,实现碳中和目标对我国能源和经济可持续发展提出了更高要求。近年来,虽然我国能源消费增速放缓,碳排放逐渐进入平台期,但我国能源消费结构中化石能源占比仍高达80%以上。碳中和目标下,在借鉴发达国家调整能源消费结构与碳减排做法的基础上,如何加快我国能源转型,明确碳中和目标下能源转型的战略路径值得深入探讨。碳中和是我国经济社会发展的战略目标,也是推进我国能源革命的重要举措,更是实现文明跨越的重要抓手。在实现碳中和的道路上,我国需要在电力、工业、建筑、农业等领域不断努力,减少碳排放量,谋划最优的战略路径,努力实现碳减排和经济发展并行不悖。     

专利情报视角下“CCUS”技术研发态势分析

[目的/意义]温室气体排放导致的气候和环境变化已经给人类带来恶劣影响,碳捕捉、碳利用和碳封存是控制大气中温室气体含量的重要手段,有助于实现我国“碳达峰”和“碳中和”目标。[方法/过程]从德温特世界专利索引数据库(DII)检索有关“碳捕捉”“碳利用”和“碳封存”的专利,开展专利分析:(1)对专利数量、专利申请时间等指标进行统计分析;(2)对专利公开国家/地区、专利权人以及研发团队合作关系等进行关联关系分析;(3)使用CiteSpace工具进行文本主题聚类分析和热点分析,基于专利被引频次分析“碳捕捉”“碳利用”和“碳封存”领域的关键技术主题,以掌握该领域的技术研发态势。[结果/结论]全球“碳捕捉”“碳利用”和“碳封存”技术的研发于20世纪90年代中期开始进入发展期;中国和美国的专利量领先全球,是全球最重要的技术布局市场;较多日本企业在该领域申请了专利,且全球企业间技术研发的合作较少;“碳捕捉”的材料、设备、系统以及“碳封存”的储存罐是研发热点,但“碳捕捉”技术较多关注能源开采、发电、采矿冶炼等工业生产过程,对大气中二氧化碳捕捉技术研发较少。从高被引专利来看,中国是该技术领域最重要的技术布局市场,在传统能源开采、工业生产、煤火发电等行业的碳捕捉方法、设备和系统技术研发较多;二氧化碳的再利用如防爆防雷、农业生产等技术研发较少;相对于“碳捕捉”和“碳利用”技术来说,“碳封存”技术则较为空白,这与“碳封存”技术的实现条件较为复杂以及成本较高有关。     

地球之外的冰雪世界——行星冰冻圈研究综述

文章介绍了太阳系和太阳系外行星冰冻圈。太阳系各行星和卫星的表面温度差异很大,它们的冰冻圈发育各不相同。水星和月球的两极陨石坑的永久阴影区中可能有水冰存在。金星太热,表面既没有液态水,也不可能有水冰存在。火星两极存在永久性冰帽,包括水冰和干冰(固态CO2)。在太阳系雪线之外,存在很多冰卫星和富含水的矮行星,它们的主要是由水冰组成的;在极低的温度下,水冰甚至比地球上的岩石还要坚硬,并成为这些星体的壳层。除了水冰,其他易挥发组分如CO2、CH4、N2、CO等在极低温度下都会凝固为冰,形成不同于水冰的冰冻圈。因此,行星冰冻圈具有与地球冰冻圈迥然不同的丰富多样性。对行星冰冻圈的研究有助于我们扩大视野,更深入地理解地球冰冻圈,也将有助于我们理解太阳系的形成、地球水分的来源、地球深时古气候环境和生命演化,以及开展未来的系外生命探测。     

Designing ionic channels in novel carbons for electrochemical energy storage

Tremendous efforts have been dedicated to developing high-performance energy storage devices based on the micro- or nano-manipulation of novel carbon electrodes, as certain nanocarbons are perceived to have advantages such as high specific surface areas, superior electric conductivities, excellent mechanical properties and so on. In typical electrochemical electrodes, ions are intercalated/deintercalated into/from the bulk (for batteries) or adsorbed/desorbed on/from the surface (for electrochemical capacitors). Fast ionic transport, significantly determined by ionic channels in active electrodes or supporting materials, is a prerequisite for the efficient energy storage with carbons. In this report, we summarize recent design strategies for ionic channels in novel carbons and give comments on the promising features based on those carbons towards tailorable ionic channels.     

基于投入产出分析的北京市居民消费碳足迹研究

随着我国城镇化的加快和人民生活水平的提高,居民消费碳足迹越来越不容忽视。本文在综述国内外居民消费碳足迹的基础上,以投入产出法为基础,深入研究了北京市2007年居民消费直接碳足迹和隐含碳足迹的特征。结果显示：城镇居民碳足迹总量约7993万t,约为农村居民碳足迹总量1195.55万t的7倍。其中城镇居民碳足迹以隐含碳足迹为主,农村居民碳足迹以直接碳足迹为主。从居民消费隐含碳足迹构成来看,城镇居民以食品、交通和通信、文教娱乐用品和服务为主,分别为35.2%,14.1%和13.8%;农村居民主要以食品、居住、交通和通信为主,分别为32.4%,21.9%和12.3%。此外,居民消费隐含碳足迹随着收入水平的增加而增加,尤其是交通和通信碳足迹增加明显。最后针对北京市城乡居民消费碳足迹的特征,分别给出了相应的政策建议。