全球暖化潛力(GWP)是一個重要的指標,用來衡量溫室氣體在進入大氣後於特定時間內吸收紅外線輻射的能力。這一指標不僅使不同的溫室氣體在造成輻射強迫的有效性上可進行比較,還成為政府制定氣候政策的重要依據。
GWP可以簡化各種氣體對氣候影響的評估,並幫助政策制定者制定有效的減排策略。
根據GWP的定義,二氧化碳(CO2)作為參考氣體的GWP設為1,而其他氣體的GWP值則依據其對紅外輻射的吸收能力和大氣中停留的時間而定。例如,甲烷在20年的時間尺度上具有81.2的GWP,這意味著釋放一噸甲烷的效果相當於釋放81.2噸二氧化碳。然而,隨著時間的推移,其GWP會下降,在100年和500年的尺度上分別為27.9和7.95。
政策制定者通常選擇以100年GWP為標準,這在國際協議中得到了廣泛應用。例如,基加利修正案對於降低氫氟碳化合物(HFCs)的排放就要求使用GWP100的標準。然而,紐約州的氣候領導與社區保護法則要求使用GWP20的標準,這與國際上的共同標準有所不同。
根據2021年IPCC報告,甲烷的GWP為83(20年),而二氧化碳的GWP始終設定為1。
GWP的計算涉及三個核心因素:氣體的紅外輻射吸收能力、選定的時間範圍和氣體在大氣中的壽命。一種氣體如果在短期內具有高輻射強迫並且壽命短,那麼其在20年尺度上的GWP會很高。反之,如果氣體的壽命比二氧化碳更長,則其GWP在考慮更長時間尺度時將會增加。
例如,氮氧化物(N2O)是一種在氮循環中釋放的氣體,它擁有很高的GWP值。根據2021年IPCC報告,氮氧化物在20年和100年的時間尺度上分別為273的GWP。這意味著氮氧化物的長期影響可能會更加顯著。
GWP的不同時間尺度反映了溫室氣體的短期與長期環境影響,這一點對於政策的制定至關重要。
這樣的時間依賴性使得不同溫室氣體的影響在氣候政策設計時顯得尤為重要。以甲烷為例,它雖然在短期內會產生顯著的暖化效應,但長期看來,隨著其在大氣中的消失,對整體氣候影響的貢獻會減小。這使得類似紐約州採用的GWP20標準堪為一種需要深入探討的戰略選擇。
除了傳統的GWP指標外,全球溫度變化潛力(GTP)和GWP*等新指標也開始受到重視。GTP旨在衡量特定溫室氣體對全球平均表面溫度的貢獻,而GWP*則為短期氣候污染物提供了一個更全面的評估方式。
這些新指標是否能更準確地反映不同溫室氣體的影響,將是未來氣候政策的重要考量。
隨著科學技術的進步,GWP及其變體將成為各國在應對氣候變化過程中不可或缺的一部分。透過這些指標,各國能夠更清晰地了解自己所面臨的氣候挑戰,並制定出相應的政策來應對這些挑戰。然而,是否在制定這些政策時能充分考慮到各種GWP的潛在不平衡性,仍然是未來討論的熱點問題?