2024年8月，课题组在《自然》子刊Nature Communications在线发表了题为“再思考后《基加利修正案》时代碳氟化合物的时间滞后排放特征和减排潜力”（Rethinking time-lagged emissions and abatement potential of fluorocarbons in the post-Kigali Amendment era）的最新研究论文，段华波副教授和杨家宽教授为论文共同通讯作者。研究基于环境系统理论与方法构建了一套自上而下的物质流模型，揭示了全球尺度存量碳氟化合物即HCFCs和HFCs等两类广泛使用的制冷剂/发泡剂的滞后排放时空分布特征及全球气候变暖影响（GWP），并结合情景分析探索了减排的路径与调控机制。研究为全球范围履行议定书《基加利修正案》加强碳氟化合物类非二氧化碳温室气体的排放控制提供了科学依据，也为我国积极参与全球环境治理和更好履行国际环境公约提供了理论支撑。

目前包括我国在内的全球主要国家和地区，正面临着HCFCs和HFCs等温室气体造成全球气候变暖影响的严峻挑战。在全球主要国家和地区践行碳中和目标下，需要深入探索存量HCFCs和HFCs在各类耐用品中的滞后排放路径和特征，同时阐明碳氟化学品的类别及其在全球不同区域、不同产品类别（行业部门）的时空异质性，研判其未来持续排放趋势、减排潜力以及减排路径。实际上，在家用冰箱、各类空调、工商制冷设备以及建筑保温隔热材料中广泛使用的CFCs（Chlorofluorocarbon，氯氟碳化合物，简称氟利昂）、HCFCs（Hydrochlorofluorocarbons，氢氯氟碳化合物）和HFCs（Hydrofluorocarbons，氢氟碳化合物）等制冷剂和发泡剂，是主要的非二氧化碳温室气体，会随这类耐用品的使用过程及废弃阶段的泄露排放而造成显著的全球气候变化影响（GWP）。尽管第一代制冷剂/发泡剂CFCs类早在2010年已全部停止生产使用，但作为CFCs的替代物质，HCFCs和HFCs仍在大量生产和使用，目前每年生产约为150至200万吨。即便完全根据《蒙特利尔议定书》及其《基加利修正案》的要求进行限制生产和逐步淘汰，HCFCs和HFCs仍会随着这些耐用品的持续使用和报废而造成长期滞后的GWP影响。

基于上述迫切需求和科学问题，课题组在开展深入细致的调查研究基础上，有别于传统基于观测反演的自上而下的模拟研究方法，构建了一套自下而上的动态物质流（D-MFA）模型，解决了从将微观尺度排放特征用于支撑宏观尺度排放总量及环境效应评价方法的耦合难题。将全球各地域划分为北美、欧洲、日本、中国，其他A5缔约国（发展中国家）和其他非A5缔约国（发达国家），并对1986年至2060年间全球各地域HCFCs和HFCs在各类耐用品中的使用量、存量和释放量进行了全面系统的模拟与预测研究，阐明了HCFCs和HFCs在全球不同地域不同行业部门和不同生命周期阶段的存流量特征；重点关注了长期的时滞排放现象，即已经使用但尚未排放的HCFCs和HFCs在全球和区域脱碳中造成的潜在影响；同时，通过构建多种减排场景，以评估不同管控措施对HCFCs和HFCs滞后排放的调控及减排潜力。此外，为确保排放结果模拟的准确性和可靠性，研究人员还与以往研究中基于大气观测数据反演为主的HCFCs和HFCs历史排放清单以及未来预测进行了全面的对比分析，结果保持了较好的一致性（对比误差控制在5-25%，具有可解释性），且还通过不确定性和敏感性分析来校验参数变化对模型结果的干扰（数值误差不超过5%）。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-51113-2