如何測量碳排放量

碳排放量，對應的專業術語叫做碳通量（既包括碳排放和碳吸收）。本答案中除了討論碳排放，還討論了碳吸收。這是因為如果作為一個排放主體，如果還參與了植樹造林之類的減排工程，也是可以抵扣碳排放額度的。碳吸收的測算問題同樣重要。

碳通量目前主流的計算方法分兩種，一種叫“自下而上（bottom-up）”的方法，一種叫“自上而下（top-down）”的方法

“自下而上”的方法把碳通量分成主要兩部分：人為活動，生態系統活動

人類活動包括化石燃料燃燒等，涵蓋了汽車尾氣等，主要通過統計數據計算得到，即根據一個地區的燃料消費量，結合各種燃料燃燒的效率計算排放的碳量。具體來說就是根據國家統計局的地區石油、煤、天然氣……的消費量，結合經驗公式，計算出相應的排放量。其它答案主要在詳細介紹這部分的計算過程。這也是實際上最廣泛采用的統計方式。

生態系統活動則是生態學的研究內容之一，簡單來說生態系統對大氣碳的影響包括兩個部分：1）光合作用固碳，這部分固定的碳總量叫做總初級生產力(Gross Primary Productivity, GPP)；2）生態系統呼吸（Re），包含植物自身的呼吸，以及動物食用了植物之后的呼吸。這兩個部分相減就是凈生態系統交換量（NEE= GPP- Re），也就是我們關注的生態系統這部分的碳通量。

為了計算NEE，通常會把它拆分為GPP跟Re分別計算，二者都跟太陽輻射、降水、濕度、氣溫等氣候因素，以及地表植被覆蓋情況有關。將這種關系，結合相應的數據，就能計算出相應的量出來。

這是一個很復雜的研究課題。

除了這兩部分外，還有火燒事件（如森林大火、秸稈燃燒等事件，一般通過地方志、或者衛星影像來發現）、海洋吸收/排放、飛機排放、游輪排放……這些排放量比較小、或者不確定性比較低（海洋）

總之“自下而上”的方法就是把碳排放分解成若干分量，然后根據各自的特征進行統計，最后求和得到總得碳排放量。

顯然，這樣計算有很大的誤差，所以最近發展了新的方法，叫做“自上而下”。之所以這么叫，是因為這個方法根據大氣碳濃度觀測，反算地表碳排放。

舉個例子，如果知道一個地區每個時刻的大氣碳濃度，就能知道這個地區一段時間內碳濃度增加或者減少了多少，這段時間的碳變化量由兩部分組成：1）大氣傳輸，也就是風吹來的與吹走的，2）當地的碳排放。第一部分通過連續的大氣風速、風向觀測就能計算出來，做