一、引言近年來(lái)，全球人為溫室氣體排放總量已達(dá)到自開(kāi)始測(cè)量以來(lái)的最高水平。這很可能是氣候變化的主要驅(qū)動(dòng)力。溫室氣體排放清單一直是構(gòu)建氣候模型、制定國(guó)家減排政策和進(jìn)行國(guó)際談判的重要科學(xué)依據(jù)。自20世紀(jì)末以來(lái)，為減緩氣候變化并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，世界各國(guó)共同努力，提出了《京都議定書(shū)》《巴黎協(xié)定》等一系列全球減排協(xié)議。以化石能源消費(fèi)和水泥生產(chǎn)為基礎(chǔ)的能源活動(dòng)是人類(lèi)活動(dòng)的主要二氧化碳（CO2）排放源，排放量約占人類(lèi)活動(dòng)溫室氣體排放總量的80%。因此，準(zhǔn)確可靠的能源活動(dòng)CO2排放數(shù)據(jù)是制定減排政策和目標(biāo)的基準(zhǔn)，對(duì)于碳排放相關(guān)的科學(xué)研究和政策制定至關(guān)重要。作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，中國(guó)在2007—2009年期間一直是最大的化石能源消費(fèi)國(guó)和CO2排放國(guó)。中國(guó)的CO2排放量雖然在2013年達(dá)到了平穩(wěn)期，但仍然快速增長(zhǎng)；中國(guó)仍然是世界上最大的能源消費(fèi)國(guó)和CO2排放國(guó)。2018年后，中國(guó)碳排放年增長(zhǎng)率連續(xù)兩年超過(guò)2%，而全球碳排放年增長(zhǎng)率僅為0.1%。因此，中國(guó)面臨著來(lái)自國(guó)際社會(huì)的巨大減排壓力。鑒于中國(guó)快速增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)和龐大的工業(yè)部門(mén)，中國(guó)在應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)際行動(dòng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。2005年，中國(guó)政府公布了政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)（IPCC）發(fā)布的《1996年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》和《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》。根據(jù)《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》的要求，中國(guó)向聯(lián)合國(guó)提交了1994年和2005年的溫室氣體清單。2015年以來(lái)，中國(guó)政府一直重視碳排放核算的統(tǒng)計(jì)工作?！秶?guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》、《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃》、《“十二五”國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》和《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃（2014—2020年）》中已明確指出，中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化統(tǒng)計(jì)工作有待加強(qiáng)，需要建立一個(gè)整合完整和統(tǒng)一統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的科學(xué)框架來(lái)客觀體現(xiàn)中國(guó)積極應(yīng)對(duì)氣候變化所采取的行動(dòng)。建立和完善溫室氣體排放統(tǒng)計(jì)制度既是中國(guó)有效履行國(guó)際義務(wù)的迫切需要，也是中國(guó)在應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)際談判上贏得主動(dòng)權(quán)的重要保障。2016年，中國(guó)政府將應(yīng)對(duì)氣候變化和可持續(xù)發(fā)展作為國(guó)家戰(zhàn)略，并制定了相對(duì)減排目標(biāo)，使碳排放強(qiáng)度（單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值碳排放）比2005年下降60%。中國(guó)在2021年的“十四五”規(guī)劃中設(shè)定了CO2減排目標(biāo)。2020年9月，在聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)上，習(xí)近平總書(shū)記明確表示，中國(guó)的CO2排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。對(duì)中國(guó)當(dāng)前碳排放的分析表明，雖然中國(guó)的人均碳排放量已經(jīng)超過(guò)全球平均水平，但人均累計(jì)碳排放量遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，表明實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的難度還很大。中國(guó)需要更好地布局和實(shí)施減排行動(dòng)和政策，這對(duì)碳排放核算與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性提出了更高的要求。本文在現(xiàn)有碳排放核算方法的基礎(chǔ)上，介紹了針對(duì)世界主要國(guó)家（排放主體）提出的實(shí)時(shí)碳排放技術(shù)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)中國(guó)和世界其他主要國(guó)家碳排放的近實(shí)時(shí)（日或小時(shí)尺度）精確排放進(jìn)行核算，以做更全面的比較。這種及時(shí)準(zhǔn)確的碳核算框架繼承以往方法的優(yōu)點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供了及時(shí)的數(shù)據(jù)支持。二、碳核算方法與應(yīng)用（一）生產(chǎn)側(cè)碳核算國(guó)家CO2排放核算是落實(shí)減排措施、制定國(guó)家減排戰(zhàn)略、開(kāi)展國(guó)際核查和評(píng)估的依據(jù)。為此，IPCC等國(guó)際組織制定了一種根據(jù)含碳化石燃料的能耗和相應(yīng)化石燃料本身的碳含量估算國(guó)家CO2排放量的方法，即通過(guò)活動(dòng)數(shù)據(jù)和相應(yīng)的排放系數(shù)來(lái)匯總碳排放量。此核算方法在世界范圍內(nèi)被廣泛使用。具體而言，IPCC推薦的碳排放核算方法有兩種：參考法和部門(mén)法。參考法通過(guò)國(guó)家的總能源消費(fèi)量來(lái)估算CO2排放量，總能源消費(fèi)量為能源生產(chǎn)量、進(jìn)口量、出口量與庫(kù)存量之間的差。部門(mén)法根據(jù)各子部門(mén)的能源消費(fèi)量計(jì)算各子部門(mén)的CO2排放量，然后獲得國(guó)家的總碳排放量。因?yàn)镮PCC推薦的計(jì)算方法使用一次能源數(shù)據(jù)核算碳排放（考慮一次能源轉(zhuǎn)換、燃料清洗過(guò)程中的能量損失、燃料非能源使用等因素），而一次能源處于能源供應(yīng)鏈的生產(chǎn)端，所以這種計(jì)算方法也被稱為生產(chǎn)側(cè)碳核算。表1列出了目前的生產(chǎn)側(cè)碳核算機(jī)構(gòu)。表1全球生產(chǎn)側(cè)碳核算機(jī)構(gòu)

碳排放可分為化石能源碳排放和工業(yè)過(guò)程碳排放：式中，Et、Eff和Ein分別表示總排放量、化石燃料排放量、工業(yè)過(guò)程排放量?；剂吓欧帕靠墒褂檬剑?）進(jìn)行計(jì)算：式中，A、E、F和C分別表示燃料的活動(dòng)數(shù)據(jù)、能耗、排放因子和含碳量。鑒于燃料的排放因子、質(zhì)量、性能和燃燒效率之間的關(guān)系，排放因子可進(jìn)一步分解為：式中，H、Ch和O分別表示熱值、單位熱值含碳量和氧化率。因此，化石燃料排放量可使用式（4）估算：工業(yè)過(guò)程主要包括水泥生產(chǎn)，其排放量計(jì)算類(lèi)似于化石燃料的排放量計(jì)算，如式（5）所示：根據(jù)計(jì)算公式可知，CO2排放量估算的不確定性主要來(lái)自兩方面：活動(dòng)數(shù)據(jù)（能源消費(fèi)或工業(yè)生產(chǎn)）和排放因子。鑒于中國(guó)在全球碳排放中扮演的重要角色，有針對(duì)性地評(píng)估中國(guó)的碳排放至關(guān)重要。2011年，中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)“應(yīng)對(duì)氣候變化的碳收支認(rèn)證及相關(guān)問(wèn)題”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)。其中，“水泥生產(chǎn)能耗與排放”任務(wù)已形成中國(guó)能源使用與水泥生產(chǎn)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，可視化系統(tǒng)已構(gòu)建。通過(guò)整合不同應(yīng)用行業(yè)的數(shù)據(jù)，得到中國(guó)不同能源類(lèi)型的消耗和氧化因子，從而得到中國(guó)不同能源類(lèi)型的總CO2排放量。中國(guó)碳核算數(shù)據(jù)庫(kù)（CEAD）團(tuán)隊(duì)使用在參考文獻(xiàn)[22]中獲得的碳排放因子，根據(jù)年度《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和省市級(jí)能源統(tǒng)計(jì)年鑒中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算并公布相應(yīng)的碳排放清單。Cai等已系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)了一種自下而上的中國(guó)城市溫室氣體核算方法，可降低活動(dòng)水平和排放因子的不確定性。該方法為中國(guó)高空間分辨率排放網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫(kù)（CHRED）清單，其空間分辨率為1km。Xu等采用自下而上的方法解釋了1960—2017年的全球黑碳排放，并將更新的結(jié)果與其他現(xiàn)有清單[包括北京大學(xué)（PKU）-2020和EDGAR]以及其他排放清單相關(guān)工作（包括PKU-CO2清單，該清單使用基于全球或國(guó)家層面編制的不同燃料類(lèi)型的燃燒速率和排放因子的次國(guó)家分解法）進(jìn)行了比較。Wang等和Liu等根據(jù)IPCC指南編制了基于省級(jí)數(shù)據(jù)的排放清單[南京大學(xué)（NJU）-CO2]。（二）消費(fèi)側(cè)碳核算明確碳排放責(zé)任是進(jìn)行關(guān)于全球氣候倡議的國(guó)際談判不可或缺的環(huán)節(jié)。發(fā)達(dá)國(guó)家可能利用其資本和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將CO2排放量最高的污染行業(yè)轉(zhuǎn)移至欠發(fā)達(dá)地區(qū)，從而減少其直接CO2排放量，并將減排義務(wù)轉(zhuǎn)移到欠發(fā)達(dá)地區(qū)。研究人員已提出一種基于消費(fèi)的CO2核算方法[考慮潛在“碳泄漏”（carbonleakage）]，以考慮消費(fèi)活動(dòng)產(chǎn)生的排放量并很好地代表不同國(guó)家的實(shí)際CO2排放量。目前，基于消費(fèi)的碳核算方法（也稱碳足跡）已成為計(jì)算CO2排放量的有效方法。具體而言，基于消費(fèi)的碳核算主要包括過(guò)程分析（即生命周期評(píng)價(jià)）（表2）和投入產(chǎn)出（IO）分析。生命周期評(píng)價(jià)法是一種“自下而上”的方法，旨在跟蹤產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的直接和間接影響[“從搖籃到墳?zāi)埂保╢romthecradletothegrave）]。生命周期評(píng)價(jià)法通過(guò)收集整個(gè)產(chǎn)品流程所涵蓋的物質(zhì)和活動(dòng)產(chǎn)生的碳排放數(shù)據(jù)，可估算特定產(chǎn)品整個(gè)生命周期的碳排放量?；诖朔椒ń⒘嗽S多碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)，以評(píng)價(jià)環(huán)境影響。表2基于生命周期分析（LCA）的代表性碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)投入產(chǎn)出法是一種“自上而下”的方法，旨在通過(guò)投入產(chǎn)出表中反映的各個(gè)經(jīng)濟(jì)部門(mén)的投入與產(chǎn)出之間的依賴關(guān)系來(lái)衡量國(guó)家/地區(qū)或部門(mén)層面的CO2排放量。一般情況下，消費(fèi)者端的總碳排放量等于本地區(qū)直接碳排放量減去本地區(qū)輸出產(chǎn)品至其他地區(qū)所產(chǎn)生的排放量，并增加其他地區(qū)因生產(chǎn)輸入本地產(chǎn)品而產(chǎn)生的排放量。許多研究基于投入產(chǎn)出法調(diào)查了國(guó)際貿(mào)易中的隱含碳排放。例如，Meng等使用投入產(chǎn)出法分析了南南貿(mào)易增長(zhǎng)對(duì)發(fā)展中國(guó)家碳排放的影響，結(jié)果表明，2004—2011年，碳排放有從中國(guó)向東南亞等欠發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。與中國(guó)相關(guān)的研究分析了2012年中國(guó)全球碳足跡的分布，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中國(guó)的國(guó)際碳足跡集中在長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲和華北平原等傳統(tǒng)制造中心。這些地區(qū)約占中國(guó)陸地面積的1%，但其碳足跡約占全球碳足跡的75%。近年來(lái)，氣候變化正義日益受到關(guān)注。Mi等采用環(huán)境擴(kuò)展的多區(qū)域投入產(chǎn)出法（MRIO）計(jì)算了2012年中國(guó)30個(gè)地區(qū)的12個(gè)收入群體的家庭碳足跡，并通過(guò)碳足跡和基尼系數(shù)分析了碳不平等。結(jié)果顯示，收入最高的5%群體貢獻(xiàn)了17%的家庭碳足跡，而收入最低的群體（約占樣本的50%）僅貢獻(xiàn)25%的家庭碳足跡。在新冠病毒肺炎（COVID-19）疫情暴發(fā)后，采用投入產(chǎn)出法分析了疫情對(duì)碳排放的影響，為現(xiàn)有研究提供了新視角。例如，最近的一項(xiàng)研究表明，與“無(wú)疫情”基線情景相比，未來(lái)5年（2020—2024年）全球經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的碳排放量預(yù)計(jì)將下降3.9%~5.6%。由于全球經(jīng)濟(jì)通過(guò)供應(yīng)鏈相互依存，即使不采取封鎖政策，一個(gè)經(jīng)濟(jì)體對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的限制也會(huì)導(dǎo)致其他國(guó)家的碳排放減少。（三）實(shí)時(shí)/近實(shí)時(shí)與就地碳核算為滿足對(duì)細(xì)粒度數(shù)據(jù)日益增長(zhǎng)的需求，實(shí)時(shí)/近實(shí)時(shí)核算方法及相關(guān)技術(shù)近年來(lái)受到越來(lái)越多的關(guān)注。多項(xiàng)研究利用排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）和傅里葉變換光譜儀（FTS）等地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以及溫室氣體觀測(cè)衛(wèi)星（GOSAT）和對(duì)流層監(jiān)測(cè)儀（TROPOMI）等遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)，分析了自然災(zāi)害和新冠病毒肺炎等大流行病對(duì)全球經(jīng)濟(jì)和溫室氣體排放的影響。例如，基于熱帶森林覆蓋與碳排放之間的關(guān)系，開(kāi)發(fā)了基于哨兵1號(hào)（Sentinel-1）衛(wèi)星實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及碳排放與熱帶森林覆蓋之間關(guān)系的森林砍伐預(yù)警系統(tǒng)（EWS），數(shù)據(jù)精度為94.36%。該系統(tǒng)有望在未來(lái)幫助實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與土地變化相關(guān)的排放。此外，現(xiàn)有研究通過(guò)監(jiān)測(cè)熱帶雨林的碳排放，實(shí)現(xiàn)了對(duì)森林火災(zāi)、非法采礦等森林破壞行為的近實(shí)時(shí)跟蹤和預(yù)警。新冠病毒肺炎疫情的暴發(fā)，對(duì)全球?qū)崟r(shí)碳排放技術(shù)的發(fā)展提出了迫切需求。實(shí)時(shí)碳排放技術(shù)在疫情影響領(lǐng)域的研究?jī)r(jià)值逐漸得到學(xué)術(shù)界的重視和認(rèn)可。根據(jù)地面監(jiān)測(cè)站采集的城市交通碳排放數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)，加拿大的碳排放量在2020年繼續(xù)下降，并在4月份達(dá)到最低值。結(jié)合6個(gè)市級(jí)實(shí)時(shí)地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）和貝葉斯方法，測(cè)量了新冠病毒肺炎疫情期間巴黎的CO2后排放量，從而得到了因新冠病毒肺炎導(dǎo)致的第一輪和第二輪城市封鎖期間的人為因素。CO2減排量與2020年同期水平相關(guān)。使用車(chē)載測(cè)量?jī)x器實(shí)時(shí)跟蹤新冠病毒肺炎疫情期間北京的碳排放。結(jié)果表明，與疫情前相比，新冠病毒肺炎疫情期間，工作日和節(jié)假日的CO2濃度分別減少了(41±1.3)ppm（1ppm=1mg·L-1）和(26±6.2)ppm，工作日和節(jié)假日之間并不存在顯著差異。Turner等使用傳感器在美國(guó)舊金山灣區(qū)開(kāi)展了實(shí)時(shí)大氣觀測(cè)。數(shù)據(jù)顯示，新冠病毒肺炎疫情期間，人為因素碳排放減少了30%，這可歸因于交通量的減少（48%），從而為本地車(chē)輛電氣化奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)和大氣反演模型有助于進(jìn)一步提高CO2濃度的計(jì)算精度?；赥ROPOMI衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)，估計(jì)了新冠病毒肺炎疫情期間中國(guó)各省碳排放的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。結(jié)果表明，從2020年1月到4月，中國(guó)的CO2排放量與2019年同期相比減少了11.5%。隨后，由于經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇活動(dòng)迅速開(kāi)展，碳排放又回到了疫情前水平。北京城市層面的研究表明，疫情期間，與封鎖政策有關(guān)的人為CO2排放呈下降趨勢(shì)，陸基傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）數(shù)據(jù)顯示，碳排放減少了14.2%。GOSAT衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示，碳排放減少了15%。利用軌道碳觀測(cè)2號(hào)（OCO-2）衛(wèi)星和GOSAT衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，估算新冠病毒肺炎疫情期間中國(guó)華東地區(qū)的人為CO2減排量。結(jié)果表明，2020年3月和4月，CO2減排量約為10%±10%[標(biāo)準(zhǔn)差（std.）]。但是，數(shù)據(jù)顯示，不同月份之間的差異較大，并且衛(wèi)星數(shù)據(jù)集的分析結(jié)果存在顯著差異，表明目前的衛(wèi)星數(shù)據(jù)質(zhì)量無(wú)法達(dá)到實(shí)時(shí)觀測(cè)所需的精度。（四）現(xiàn)有碳核算方法比較現(xiàn)有的三種碳核算方法各有利弊（表3）。其中，生產(chǎn)側(cè)碳核算方法計(jì)算簡(jiǎn)便，并且滲透率較高。全球官方機(jī)構(gòu)均采用生產(chǎn)側(cè)碳核算方法測(cè)量碳排放。在弄清楚排放源的前提下，這些碳核算數(shù)據(jù)適用于許多尺度，并且通?？捎糜诤暧^、中觀和微觀研究。應(yīng)當(dāng)注意的是，這種核算方法主要基于碳排放因子和能源統(tǒng)計(jì)資料。碳排放因子的不確定性使得驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的可靠性變得困難；同時(shí)，能源統(tǒng)計(jì)資料的發(fā)布通常存在很大的延遲（一年或更久），并且一般只是以年為尺度。因此，基于生產(chǎn)側(cè)的碳核算方法在支持粒度更細(xì)的碳排放研究方面存在困難。消費(fèi)側(cè)碳核算方法也具有計(jì)算簡(jiǎn)便、滲透率高的優(yōu)點(diǎn)，但是該方法對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量要求較高，因此，計(jì)算結(jié)果存在更大的不確定性。另外，產(chǎn)品活動(dòng)數(shù)據(jù)的收集和投入產(chǎn)出表的發(fā)布存在一定的延遲，而且時(shí)空分辨率比較低，因此，無(wú)法開(kāi)展高精細(xì)粒度動(dòng)態(tài)研究。盡管測(cè)得的結(jié)果更精確，但需要對(duì)碳排放進(jìn)行連續(xù)和高覆蓋率監(jiān)測(cè)。然而，采用現(xiàn)有地面監(jiān)測(cè)技術(shù)和遙感衛(wèi)星技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)具有成本效益的大規(guī)模跟蹤。表3現(xiàn)有核算方法比較

三、全球近實(shí)時(shí)碳排放系統(tǒng)在世界各國(guó)采取氣候行動(dòng)并相繼宣布碳中和計(jì)劃的背景下，有必要針對(duì)碳排放開(kāi)展實(shí)時(shí)高頻率監(jiān)測(cè)，以了解碳排放的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，并及時(shí)可靠地評(píng)估各種氣候政策帶來(lái)的影響。目前的碳排放核算方法主要存在兩個(gè)需要解決的技術(shù)問(wèn)題：①碳排放數(shù)據(jù)集存在一年或更長(zhǎng)的時(shí)間延遲；②沒(méi)有每天或每小時(shí)的碳排放數(shù)據(jù)?；谔贾泻偷谋尘昂透邥r(shí)空分辨率數(shù)據(jù)的要求，全球近實(shí)時(shí)碳排放系統(tǒng)根據(jù)行業(yè)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)了一套實(shí)時(shí)碳排放核算方法。該方法可用來(lái)計(jì)算實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)全球碳排放，并為主要國(guó)家和子行業(yè)生成一套全球每日碳排放數(shù)據(jù)集，從而解決上述技術(shù)問(wèn)題。實(shí)時(shí)碳排放系統(tǒng)構(gòu)成了一套基于行業(yè)活動(dòng)數(shù)據(jù)的碳排放核算方法（圖1）。根據(jù)碳排放的來(lái)源，將全球各個(gè)國(guó)家的碳排放劃分為六大類(lèi)：電力、工業(yè)、居民消費(fèi)、地面運(yùn)輸、航空和海運(yùn)行業(yè)的碳排放。從碳排放的一般核算方法，可以推導(dǎo)出以下公式：圖1.近實(shí)時(shí)碳排放系統(tǒng)框架。E(t-sector,n)、A(sector,n)、A(sector,i)和E(t-sector,i)分別表示某個(gè)行業(yè)第n天的總排放量、某個(gè)行業(yè)第n天的活動(dòng)數(shù)據(jù)、某個(gè)行業(yè)第i天的活動(dòng)數(shù)據(jù)和某個(gè)行業(yè)第i天的總排放量。式中，Aenergy和

Fenergy分別表示各個(gè)行業(yè)的活動(dòng)數(shù)據(jù)和排放因子。由于行業(yè)內(nèi)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是相對(duì)穩(wěn)定的，可以采用行業(yè)的活動(dòng)數(shù)據(jù)和排放因子（Asector

和

Fsector）代替燃料的活動(dòng)數(shù)據(jù)和排放因子，從而得到一套基于行業(yè)活動(dòng)數(shù)據(jù)的碳排放核算方法：一個(gè)行業(yè)的活動(dòng)數(shù)據(jù)是與相應(yīng)行業(yè)的能源消費(fèi)有關(guān)的數(shù)據(jù)，可以反映該行業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際活動(dòng)水平（參見(jiàn)IPCC方法中的活動(dòng)數(shù)據(jù)）。行業(yè)碳排放因子取決于行業(yè)的燃料消耗結(jié)構(gòu)和這些燃料的排放因子。由于排放因子在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定，假設(shè)行業(yè)排放因子保持不變，在與不確定性相關(guān)的計(jì)算中考慮這種假設(shè)的不確定性。從方法上講，依靠行業(yè)排放因子保持不變的這個(gè)假設(shè)，實(shí)時(shí)碳排放系統(tǒng)進(jìn)一步提出了一套基于部門(mén)實(shí)時(shí)活動(dòng)數(shù)據(jù)的碳排放核算方法。首先，實(shí)時(shí)收集關(guān)于各種行業(yè)活動(dòng)的公開(kāi)可用和更新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。例如，電力行業(yè)碳排放的主要來(lái)源是熱力發(fā)電過(guò)程中的化石燃料排放，比如煤、石油和天然氣。因此，可以采用熱力發(fā)電（或發(fā)電）來(lái)描述電力行業(yè)的活動(dòng)數(shù)據(jù)特征。地面交通行業(yè)的主要排放來(lái)源是化石燃料，比如汽車(chē)燃油消耗。因此，可以采用交通量來(lái)描述地面交通行業(yè)的活動(dòng)數(shù)據(jù)特征。各個(gè)部門(mén)具體的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)如表4所示。表4各個(gè)行業(yè)的碳排放來(lái)源和活動(dòng)數(shù)據(jù)選擇

完成數(shù)據(jù)選擇后，進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗。步驟如下：①刪除重復(fù)數(shù)據(jù)；②剔除離群值（大于4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差）；③采用線性插值補(bǔ)充缺失值；④改變數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率，每日進(jìn)行統(tǒng)一。然后，將各個(gè)行業(yè)清洗后的數(shù)據(jù)代入上述基于行業(yè)活動(dòng)數(shù)據(jù)的碳排放核算模型，并采用式（7）進(jìn)行計(jì)算。由于行業(yè)碳排放因子保持不變，因此：式中，E(t-sector,n)、A(sector,n)、A(sector,i)和E(t-sector,i)分別表示某個(gè)行業(yè)第n天的總排放量、某個(gè)行業(yè)第n天的活動(dòng)數(shù)據(jù)、某個(gè)行業(yè)第i天的活動(dòng)數(shù)據(jù)和某個(gè)行業(yè)第i天的總排放量。最后，可以通過(guò)數(shù)據(jù)輸出端口，實(shí)時(shí)獲取和發(fā)布全球主要國(guó)家和子行業(yè)的每日碳排放。與目前的碳核算方法相比，實(shí)時(shí)碳排放技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：采用之前基于化石燃料消耗的碳排放核算方法，提出了一套碳排放核算方法，該方法可以根據(jù)各種生產(chǎn)和社會(huì)數(shù)據(jù)，反映行業(yè)的能源消費(fèi)水平。目前的碳排放方法只能針對(duì)區(qū)域?qū)用娴呐欧砰_(kāi)展年度排放核算，而實(shí)時(shí)碳排放系統(tǒng)可以計(jì)算具有日尺度分辨率的子行業(yè)碳排放數(shù)據(jù)。目前的碳排放方法生成的碳排放數(shù)據(jù)通常存在一年或以上的時(shí)間延遲。實(shí)時(shí)碳排放系統(tǒng)在近實(shí)時(shí)水平上提高了更新和發(fā)布碳排放數(shù)據(jù)的能力。該方法實(shí)時(shí)收集各種活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，基于行業(yè)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)在碳排放核算模型中實(shí)時(shí)計(jì)算碳排放，并通過(guò)數(shù)據(jù)輸出接口實(shí)時(shí)更新和發(fā)布碳排放數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)更新發(fā)布在碳監(jiān)測(cè)網(wǎng)站上。參考文獻(xiàn)[65]詳細(xì)討論了這種技術(shù)的不確定性（表5）。表5各個(gè)行業(yè)的不確定性

迄今為止，實(shí)時(shí)碳排放技術(shù)已被廣泛用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)碳排放和研究新冠病毒肺炎疫情的影響。基于實(shí)時(shí)碳排放系統(tǒng)發(fā)布的碳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，Liu等針對(duì)全球主要國(guó)家不同行業(yè)的CO2排放，開(kāi)展了近實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明，與2019年同期相比，2020年上半年的全球CO2排放減少了8.8%（-1551MtCO2）。根據(jù)源自碳監(jiān)測(cè)裝置的美國(guó)國(guó)家層面的實(shí)時(shí)碳數(shù)據(jù)，研究報(bào)道了自2019年1月至2020年12月的每日化石燃料碳排放數(shù)據(jù)，并分析了新冠病毒肺炎疫情對(duì)美國(guó)碳排放的影響。結(jié)果顯示，疫情暫時(shí)大幅度減少了碳排放，而具體范圍變化較大，這是由于美國(guó)各個(gè)州的公共衛(wèi)生政策比較嚴(yán)格。從碳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)得到的中國(guó)省級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，跟蹤了三個(gè)行業(yè)（電力、工業(yè)和交通）的CO2排放動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，并且首次估算了西藏的CO2排放。結(jié)果表明，省級(jí)電力行業(yè)的碳排放具有明顯的季節(jié)特征，長(zhǎng)江以北和長(zhǎng)江以南的工業(yè)部門(mén)碳排放趨勢(shì)明顯不同，交通行業(yè)的碳排放受節(jié)假日的影響更大。交通行業(yè)的詳細(xì)數(shù)據(jù)顯示，2020年上半年，該行業(yè)的碳排放迅速下降，隨后出現(xiàn)反彈。四、結(jié)論和未來(lái)研究展望由于現(xiàn)有碳排放核算方法存在局限性，本文回顧的近實(shí)時(shí)碳排放技術(shù)旨在通過(guò)解決技