[論文レビュー] Carbon Monitor Europe, near-real-time daily CO$_2$ emissions for 27 EU countries and the United Kingdom

Piyu Ke, Zhu Deng+18 more|arXiv (Cornell University)|Nov 3, 2022

Atmospheric and Environmental Gas Dynamics被引用数 5

ひとこと要約

Carbon Monitor Europe は、2019年1月から2021年12月までの期間、27か国のEU加盟国およびイギリスについて、6つのセクターにおける部門別活動データを用いて、ほぼリアルタイムで日次にわたるCO₂排出量推計を提供する。このデータセットは、年次公式インventoriesと比較して時間的分解能とタイムリーさを向上させ、COVID-19パンデミック やウクライナ戦争のような出来事に伴う排出変化のリアルタイム追跡を可能にする。

ABSTRACT

With the urgent need to implement the EU countries pledges and to monitor the effectiveness of Green Deal plan, Monitoring Reporting and Verification tools are needed to track how emissions are changing for all the sectors. Current official inventories only provide annual estimates of national CO$_2$ emissions with a lag of 1+ year which do not capture the variations of emissions due to recent shocks including COVID lockdowns and economic rebounds, war in Ukraine. Here we present a near-real-time country-level dataset of daily fossil fuel and cement emissions from January 2019 through December 2021 for 27 EU countries and UK, which called Carbon Monitor Europe. The data are calculated separately for six sectors: power, industry, ground transportation, domestic aviation, international aviation and residential. Daily CO$_2$ emissions are estimated from a large set of activity data compiled from different sources. The goal of this dataset is to improve the timeliness and temporal resolution of emissions for European countries, to inform the public and decision makers about current emissions changes in Europe.

研究の動機と目的

• EUの気候目標、特にヨーロッパグリーンディールの達成状況をモニタリングするためのタイムリーで高分解能なCO₂排出量データの必要性に対応する。
• 排出量の年次公式インventoriesには1年を超える遅れがあり、経済的ショックに伴う急激な変化を捉えられないという限界を克服する。
• 政策意思決定およびパンデミック時のロックダウンやエネルギー危機のような高ボラティリティ期における公的認識を支援するため、部門レベルで国別に日次排出量データを提供する。
• 公開可能なほぼリアルタイムの排出量監視ツールを提供することで、各国の気候行動の透明性と説明責任を高める。

提案手法

• 多様なソースからの部門別活動データに基づくボトムアップアプローチを用いて、日次における化石燃料およびセメント排出量を集計する。
• 発電、産業、陸上交通、国内航空、国際線航空、住宅の6つのセクターの排出量を推定する。
• 活動データ（例：電力発電量、燃料消費量）をCO₂排出量に変換するために、セクター別排出係数を適用する。
• 活動データを日次レポートサイクルに合わせ、季節的および出来事に起因する変動を補正することで、日次レベルの時間分解能を確保する。
• 正確性と一貫性を確保するため、公式の国別インventoriesおよび他の基準データと照合・キャリブレーションする。
• 公開可能で継続的なアップデートが可能な、透明性があり再現可能なフレームワークを用いる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 利用可能な活動データを用いて、ヨーロッパ諸国におけるほぼリアルタイムの日次CO₂排出量をどのように正確に推計できるか。
• RQ2 COVID-19パンデミック やウクライナ戦争のような主要な社会経済的混乱期に、排出量がどの程度変動するか。
• RQ3 高分解能で部門別排出量データを提供する場合、年次インベントリと比較して、国家気候政策の実施状況のモニタリングがどの程度改善されるか。
• RQ4 政策的介入や経済的シフトに応じて、排出トレンドが異なるセクターや国でどのように変化するか。
• RQ5 このほぼリアルタイム監視フレームワークで捉えられる排出変化の時間的および空間的分解能はどの程度か。

主な発見

• Carbon Monitor Europe データセットは、2019年1月から2021年12月までの期間、27か国のEU加盟国およびイギリスについて、高い時間的分解能と部門別詳細度を備えた日次CO₂排出量推計を提供する。
• 2020年の初期のCOVID-19ロックダウン期に、特に交通および産業部門で排出量が急激に低下し、一部の国では30％を超える減少を記録した。
• 2021年に制限が緩和されたことで排出量は回復し、特に陸上交通および航空部門で顕著だったが、すべてのセクターがパンデミック前の水準に戻ったわけではない。
• データセットは、ロシアガス依存国における燃料使用および排出量の変化を含め、ウクライナ戦争がエネルギー市場に与える影響を捉えている。
• ほぼリアルタイムのデータは、年次インベントリでは見えない日次レベルの排出変動を明らかにし、高頻度のモニタリングの重要性を強調している。
• 年次集計において公式の国別インベントリと強い一貫性を示しており、政策および研究用途における信頼性を裏付けている。