国家发改委于2016年发布的《长江三角洲城市群发展规划》将长三角城市群描述为我国经济最具活力、开放程度最高、创新能力最强、吸纳外来人口最多的区域之一。根据2014年的统计数据,长三角城市群的面积为21.2万km2,坐拥15033万人口,人均GDP高达13737美元/人,位居全国前列。一般意义上的长三角城市群包括上海、浙江、江苏、安徽四省(直辖市)共26市,本研究区选定了其中数据完备性较好的13个核心城市:常州、杭州、嘉兴、金华、南京、宁波、上海、绍兴、苏州、台州、温州、无锡和舟山,下文中的“长三角城市群”均指这13个城市。
本研究中的城市用地面积数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn)1995年、2000年、2005年、2010年和2015年共5期Lansat TM/ETM遥感影像解译数据。各景观格局指数是基于以上5期影像数据,经过一定的预处理后在FRAGSTATS软件中求得。其他社会经济数据来源于各省市历年统计年鉴、中国城市统计年鉴以及各市国民经济和社会发展统计公报等。
本研究所定义的城市碳排放总量是基于张妍等[11]提出的城市碳代谢模型中的城市用地(urban land)、工业和交通用地(transportation and industrial land)的碳排放总量计算的,如表1所示,城市用地上产生的碳排放来源于人类呼吸、城市生活消费、批发零售业和住宿餐饮业、建筑业。城市生活消费的碳排放以城市常住人口比例由各省分配到各市,批发零售业和住宿餐饮业、建筑业的碳排放以该行业GDP比例由各省分配到各市。由于统计数据难以精确到各地市,本研究中工业用地上产生的碳排放仅考虑工业部门能源消耗的直接碳排放,不考虑工业生产过程中的一些化学反应过程等所产生的碳排放,如水泥、石灰等原料的生产。以上相关数据从各省市历年统计年鉴、中国城市统计年鉴、中国能源统计年鉴和中国交通运输统计年鉴中获得。
表1 碳排放核算目录表
城市生活消费和人类呼吸碳排放的计算公式为:
式中,V u为城市生活消费和人类呼吸的碳排放总量,E l为居民生活能耗(标准煤),f i为能源的碳排放系数,k 1为人类呼吸的碳排放系数,P为非农业人口。
工业生产的直接碳排放是根据IPCC推荐的能源碳排放系数估算法,将每种能源的消费量换算为标准煤量后乘以其对应的能源碳排放系数再加总而得,计算公式如下:
式中,C为工业生产的碳排放总量,Ei为第i种能源的消费量,K i为第i种能源的碳排放系数(见表2)。(www.daowen.com)
表2 能源碳排放系数
注:表中系数来源于文献[12]。
交通活动碳排放的计算参考了林剑艺等[13]在计算厦门市能源利用碳足迹时的处理,包括境内碳排放和跨界运输碳排放两个部分,计算公式为:
式中,V road为公路和铁路的交通碳排放总量,V in是境内交通碳排放,V out是跨界运输碳排放,M P、M B、M T和M m分别是私人汽车、公共汽车、出租车和摩托车的总运行里程,其中部分数据来源于文献[14],k 2、k 3、k 4和k 5为对应的碳排放系数。T i表示第i种跨界运输(水运单独计算)的交通量,Fi为该种运输的碳排放系数(i=1,2)。V w是内河运输交通碳排放,T w是港口始发吞吐量,F w是单位货物量的碳排放系数。
以上涉及的所有碳排放系数的值见表3。
表3 碳排放系数
注:人类呼吸的碳排放系数来源于文献[15],各种车辆运输和公路、铁路运输的碳排放系数来源于文献[16,17],水路运输碳排放系数来源于文献[18,19]。
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