在全球化经济增长的背景下，航空运输需求激增。2000年以来，中国的民用航空客运量增长了12倍，增速位列世界主要经济体前列，预计很快将成为世界最大的航空市场。为了解中国航空排放的环境影响，清华大学团队研究开发了基于真实飞行轨迹的航空排放模型，构建了覆盖全飞行阶段的高时空分辨率中国航空业CO2和多污染物排放清单。
研究成果以“基于真实飞行轨迹构建中国航空业高分辨率排放清单”（Developing a high-resolution emission inventory of China’s aviation sector using real-world flight trajectory data）为题，发表于Environmental Science & Technology期刊。
研究表明，2018年中国民航客运部门的燃油消耗量为3720万吨，CO2排放量为1.17亿吨（图1）。污染物方面，NOX排放753.7千吨，碳氢化合物（HC）排放19千吨，微颗粒物（PM）排放2.4千吨。CO2排放前五位的国内航线是北京-广州、北京-上海、北京-深圳、北京-成都和上海-深圳，单日CO2排放量可达2.2千吨～3.1千吨。国际航空CO2排放量中，亚洲航班所占比例最大，占43%（其中，日本占7.9%，泰国占7.8%，韩国占4.2%），其次是北美（25%）和欧洲（23%）。
图1 中国航空业CO2排放的空间分布和国际航线的起终点（O-D）关系
研究结果表明，航空业燃油消耗和CO2排放在垂直分布上呈现两个高峰：1km以下和8km～12km之间（图2）。国内航班的巡航阶段排放主要分布在8km～10km之间，国际航班的则主要分布在10km～12km之间。污染物的分布则受到生成机制的影响。其中，NOX受热力型机制主导，与CO2的分布相似，而HC则受不完全燃烧的低负荷机制主导，在低空阶段的比例显著高于CO2。国内航班起飞着陆（LTO）阶段（
图2 中国航空的燃油消耗和污染物排放的垂直分布
目前，中国采用的《非道路移动污染源排放清单编制技术指南》中的民航LTO阶段排放计算方法基于起降循环次数，不区分机型和运行时间。本研究发现不同机场之间单次LTO循环的排放差异很大，可达2～4倍，造成差异的主要原因在于机队构成。这就使得《非道路移动污染源排放清单编制技术指南》中单一的平均指标难以反映具体机场的特征。以北京首都国际机场（PEK）为例，由于承担了大量的国际航线和国内干线运输任务，其宽体机占比较高，因此，单次LTO循环的NOX排放量约为指南推荐平均值的2倍，直接采用指南值将造成较大程度的低估。
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