Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego

Współczynnik ocieplenia globalnego lub GWP (w języku angielskim, współczynnik ocieplenia globalnego lub GWP ) to współczynnik konwersji, który porównuje wpływ różnych gazów cieplarnianych na system klimatyczny . Służy do przewidywania względnego wpływu różnych gazów na globalne ocieplenie na podstawie ich właściwości radiacyjnych i czasu przebywania.

Narzędzie to zazwyczaj podaje prawidłowe szacunki (dobry rząd wielkości, dopuszczalna precyzja przy podejmowaniu decyzji o charakterze politycznym), pod warunkiem że jest stosowane zgodnie z towarzyszącymi mu założeniami, w szczególności z okresem badanym i scenariuszami ewolucji różnych stężeń w atmosferze . W przeciwnym razie PRG jest często nieprecyzyjny lub nawet całkowicie fałszywy, gdy jest używany poza jego zakresem.

Pojęcie

Potencjał globalnego ocieplenia.png

Następująca moc grzewcza różnych gazów w porównaniu z jednym kilogramem dwutlenku węgla w badanym okresie 100 lat:

Potencjał globalnego ocieplenia jest wskaźnikiem porównawczym związanym z gazem cieplarnianym (GHG), który określa ilościowo jego marginalny udział w globalnym ociepleniu w porównaniu z dwutlenkiem węgla w pewnym okresie. Innymi słowy, GWP gazu to stosunek między skutkami spowodowanymi uwolnieniem na początku okresu danej masy tego gazu i efektami spowodowanymi przez tę samą masę dwutlenku węgla (CO 2). Z definicji współczynnik ocieplenia globalnego CO 2jest zatem zawsze równa 1. Odpowiednie efekty są celowo obliczane w wybranym okresie, po przekroczeniu którego efekty rezydualne są ignorowane (to znaczy efekt cieplarniany ilości gazu, który nie jest nadal rozkładany ani poddawany recyklingowi po tym czasie, jakkolwiek duży może być). O tym okresie (a przynajmniej czasie jego trwania) należy wspomnieć przy cytowaniu współczynnika ocieplenia globalnego, w przeciwnym razie jego wartość jest bez znaczenia. Jednak najczęściej używanym okresem jest okres 100 lat.

Masa ekwiwalentu CO 2odpowiadające mieszaninie kilku gazów cieplarnianych można oszacować poprzez sumę ich współczynnika ocieplenia globalnego (obliczonego w tym samym okresie) pomnożoną przez odpowiednie masy. Potencjał ocieplenia globalnego związany z tą mieszaniną można oszacować jako średnią współczynnika ocieplenia globalnego ważonego odpowiednimi masami. Szacunki te są tym lepsze, że ilości gazów cieplarnianych są niewielkie.

Zgodnie z Protokołem z Kioto „Konferencja Stron” zdecydowała, że ​​wartości GWP obliczone w drugim raporcie z oceny Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) powinny zostać zachowane w celu przeliczenia różnych emisji gazów cieplarnianych na porównywalne jednostki ekwiwalentu CO 2podczas globalnych obliczeń źródeł i pochłaniaczy.

Obliczenie

Pojęcia w grach i hipotezach

IPCC daje ogólnie przyjęte wartości globalnego ocieplenia, która zmieniła się nieznacznie w latach 1996 i 2001. Dokładny opis sposobu GWP jest obliczany jest dostępny w języku angielskim, w trzecim sprawozdaniu z oceny.

Chwilowy udział w ociepleniu GHG zależy od jego stężenia w atmosferze: jest to wymuszenie radiacyjne (wyrażone w W / m 2 ).

Efektywność radiacyjna jest marginalnym wkładem (w W / m 2 / kg ). Wykorzystuje pochodną wymuszania radiacyjnego do ilościowego określenia zmiany wkładu w porównaniu do zmiany masy.

Aby obliczyć udział w okresie chwilowej emisji jednostki gazu ( x ) przy t = 0, konieczne jest

Udział jednostki gazu ( x ) jest zatem całką iloczynu dwóch poprzednich funkcji.

Definicja

We Francji w przypadku oficjalnego słownika środowiska (zdefiniowanego przez Komisję w zakresie wzbogacania języka francuskiego w 2019 r.) W polu Środowisko-Energia-Klimat wyrażenie „potencjał globalnego ocieplenia” (zwane także „globalnym ociepleniem”) moc ”) definiuje się jako „ wskaźnik otrzymany przez podzielenie wymuszania radiacyjnego wynikającego z masy wyemitowanych gazów cieplarnianych przez tę samą masę dwutlenku węgla , przy czym skutki tych gazów rozpatruje się w identycznym okresie ” . Wyrażenie to jest proponowane jako odpowiednik angielskiego „  potencjału ocieplenia globalnego  ”.

Dla osób zajmujących się modelowaniem i oceniającymi współczynnik ocieplenia globalnego definiuje się jako stosunek między wkładem jednej jednostki gazu ( x ) a wkładem jednej jednostki gazu wzorcowego ( r ), w tym przypadku CO 2 :


W tej formule

Nieruchomości

Jeśli obserwowane stężenie CO 2okazuje się być większa niż dopuszczalna w scenariuszu będącym podstawą wyliczenia PRG, wówczas rzeczywisty PRG będzie większy od obliczonego PRG. Wynika to ze spadku wydajności radiacyjnej CO 2gdy jego stężenie wzrośnie: konieczne będzie zatem zwiększenie ilości CO 2aby skompensować ten sam efekt gazu ( x ).

Ograniczenia

W swoim zastosowaniu współczynnik ocieplenia globalnego (GWP) ma kilka ograniczeń, które należy wziąć pod uwagę, zwłaszcza że jego zastosowanie jest bardzo proste.

Limity te pochodzą bezpośrednio z modelu, na którym opiera się ocena PRG.

Znaczenie horyzontu czasowego

Współczynnik ocieplenia globalnego (GWP) gazu zależy od czasu, w którym jest obliczany. Gaz, który jest szybko usuwany z atmosfery, może mieć duży początkowy efekt, ale który szybko się rozpada. Zatem metan ma potencjał 25 na przestrzeni wieku, ale 72 w ciągu 20 lat; natomiast GWP sześciofluorku siarki wynosi 22 000 w ciągu 100 lat, ale „tylko” 15 100 w ciągu 20 lat. Wartość PRG gazu zależy od szybkości jego stopniowej eliminacji w czasie. Często te dane nie są dokładnie znane, a wartości tych PRG nie mogą być uważane za dokładne. Z tego powodu ważne jest, aby zawsze podawać swoje referencje podczas wykonywania obliczeń i ich prezentacji.

Najczęściej stosowanym przez władze horyzontem czasowym jest 100 lat.

Wartości

Szacuje się, że czas przebywania dwutlenku węgla w atmosferze wynosi około 100 lat. Jego współczynnik ocieplenia globalnego (GWP) wynosi dokładnie 1, ponieważ ten gaz jest podstawowym standardem.

Czas przebywania w atmosferze i współczynnik ocieplenia globalnego
gazów cieplarnianych ( raport IPCC , 2007)
Gaz Długość pobytu
(lata)
GWP
według badanego okresu
20 lat 100 lat 500 lat
Dwutlenek węgla (CO 2) 100 1 1 1
Metan (CH 4) 12 72 25 7.6
Podtlenek azotu (N 2 O) 114 289 298 153
PFC-14 ( czterofluorek węgla , CF 4) 50 000 5 210, 7,390 11,200
HFC-23 ( trifluorometan , CHF 3) 260 9,400 12 000 10 000
Sześciofluorek siarki (SF 6) 3,200 15,100 22,200 32,400

Globalne ocieplenia nie jest zwykle obliczana dla wody pary , głównie dlatego, że nie ma to znaczenia; patrz gazy cieplarniane .

Bibliografia

  1. (en) "  Protokół GHG  "
  2. (in) „Kwestie metodologiczne związane z protokołem z Kioto” , Decyzja 2 / CP.3 Konferencji Stron w sprawie utrzymania wartości GWP, UNFCCC [PDF]
  3. (in) współczynnik ocieplenia globalnego Porównanie, obliczony zgodnie z drugim i trzecim raportem z oceny IPCC .
  4. (w) Trzeci raport oceniający , IPCC , 2001.
  5. Słownictwo środowiskowe: klimat-węgiel (lista przyjętych terminów, wyrażeń i definicji) .
  6. Jean-Marc Jancovici , „  Co to są gazy cieplarniane?  » , Na jancovici.com ,1 st sierpień 2007.
  7. (en) IPCC , „Changes in Atmospheric Radiative Forcing Compituentsand in” , w: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Wkład Grupy Roboczej I do Czwartego Raportu Oceniającego IPCC , Cambridge University Press,2007( czytaj online [PDF] ) , str.  212 : „Tabela 2.14. Żywotność, sprawność radiacyjna i bezpośrednia (z wyjątkiem CH 4) GWP w stosunku do CO 2. "
  8. "  ADEME - Site Bilans GES  " , na bilans-ges.ademe.fr (dostęp 2 lutego 2016 )
(fr) Ten artykuł jest częściowo lub w całości zaczerpnięty z artykułu Wikipedii w języku angielskim zatytułowanego „  Global Warming Potential  ” ( zobacz listę autorów ) .

Zobacz też

Linki zewnętrzne w języku angielskim

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">