อ่าน 13 นาที
ศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน
ศักยภาพการทำให้โลกร้อน ( GWP ) คือการวัดว่า ก๊าซเรือนกระจกดัก จับความร้อนใน ชั้นบรรยากาศ ได้มากน้อยเพียงใด ในช่วงเวลาที่กำหนด เมื่อเทียบกับ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ) [ 1 ] : 2232...
ศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน

ศักยภาพการทำให้โลกร้อน ( GWP ) คือการวัดว่าก๊าซเรือนกระจกดักจับความร้อนในชั้นบรรยากาศ ได้มากน้อยเพียงใด ในช่วงเวลาที่กำหนด เมื่อเทียบกับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ) [ 1 ] : 2232 เป็นปริมาณที่ไม่มีมิติซึ่งแสดงเป็นค่าทวีคูณของความร้อนที่เกิดจากมวล CO2 เท่ากัน ดังนั้น ตามนิยามแล้ว CO2 มี ค่า GWP เท่ากับ 1 สำหรับก๊าซอื่นๆ ค่า GWP ขึ้นอยู่กับว่าก๊าซ นั้นดูดซับรังสีความร้อนได้มากน้อยเพียงใด ออกจากชั้นบรรยากาศได้เร็วแค่ไหน และกรอบเวลาที่พิจารณา
ตัวอย่างเช่นมีเทนมีค่า GWP ในช่วง 20 ปี (GWP-20) เท่ากับ 81.2 [ 2 ]ซึ่งหมายความว่าการรั่วไหล ของมีเทน 1 ตันเทียบเท่ากับการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ 81.2 ตัน โดยวัดในช่วง 20 ปี เนื่องจากมีเทนมีอายุในชั้นบรรยากาศสั้นกว่าคาร์บอนไดออกไซด์มาก ค่า GWP ของมีเทนจึงน้อยกว่ามากในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่า โดยมีค่า GWP-100 เท่ากับ 27.9 และ GWP-500 เท่ากับ 7.95 [ 2 ] : 7SM-24
การปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG emissions) สามารถแสดงได้ในรูปของมวลเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์หรือเพียงแค่เทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ (สัญลักษณ์ CO₂e หรือ CO₂eq หรือเขียนแทนด้วย CO₂ - e หรือ CO₂ - eq) ซึ่งสามารถคำนวณได้จากค่าศักยภาพการทำให้โลกร้อน (GWP) และมวลที่ปล่อยออกมา สำหรับก๊าซใดๆ มวลของ CO₂ ที่จะทำให้โลกร้อนขึ้นเท่ากับมวลของก๊าซนั้น คือมวลของ CO₂ ที่จะทำให้โลกร้อนขึ้น ดังนั้นจึงเป็นมาตรวัดทั่วไปสำหรับการวัดผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศของก๊าซต่างๆ โดยคำนวณจาก GWP คูณด้วยมวลของก๊าซอีกชนิดหนึ่ง และโดยทั่วไปจะแสดงในหน่วยกิกะตัน (สัญลักษณ์ Gt)
คำนิยาม
ศักยภาพการทำให้โลกร้อน (GWP) ถูกกำหนดให้เป็น "ดัชนีที่วัดแรงผลักดันการแผ่รังสีหลังจากการปล่อยมวลหน่วยของสารที่กำหนด ซึ่งสะสมในช่วงเวลาที่เลือกไว้ เมื่อเทียบกับสารอ้างอิงคือคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 )ดังนั้น GWP จึงแสดงถึงผลรวมของระยะเวลาที่แตกต่างกันที่สารเหล่านี้คงอยู่ในบรรยากาศและประสิทธิภาพในการก่อให้เกิดแรงผลักดันการแผ่รังสี" [ 1 ] : 2232
ในทางกลับกันแรงผลักดันการแผ่รังสีเป็นแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการวัดปริมาณและเปรียบเทียบปัจจัยภายนอกที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสมดุลพลังงานของโลก[ 3 ] : 1–4 แรงผลักดันการแผ่รังสีคือการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์พลังงานในบรรยากาศที่เกิดจาก ปัจจัย ทางธรรมชาติหรือที่มนุษย์สร้างขึ้นของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโดยวัดเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร[ 4 ]
ความสำคัญของช่วงเวลา
ค่าศักยภาพการทำให้โลกร้อน (GWP) ของสารใดๆ ขึ้นอยู่กับช่วงเวลา (แสดงเป็นจำนวนปี โดยใช้ตัวห้อยกำกับ) ที่ใช้ในการคำนวณศักยภาพนั้น ก๊าซที่ถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศอย่างรวดเร็วอาจมีผลกระทบมากในตอนแรก แต่เมื่อเวลาผ่านไปนานขึ้น ผลกระทบของมันก็จะลดลง ตัวอย่างเช่น มีเทนมีศักยภาพ 25 ใน 100 ปี (GWP 100 = 25) แต่ 86 ใน 20 ปี (GWP 20 = 86) ในทางกลับกันซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์มีค่า GWP 22,800 ใน 100 ปี แต่ 16,300 ใน 20 ปี (รายงานการประเมินครั้งที่สามของ IPCC) ค่า GWP ขึ้นอยู่กับการลดลงของความเข้มข้นของก๊าซในชั้นบรรยากาศเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งมักจะไม่ทราบแน่ชัด ดังนั้นจึงไม่ควรพิจารณาค่าเหล่านี้ว่าเป็นค่าที่แน่นอน ด้วยเหตุนี้ เมื่ออ้างอิงค่า GWP จึงจำเป็นต้องระบุแหล่งที่มาของการคำนวณ โดยทั่วไป หน่วยงานกำกับดูแลจะใช้ช่วงเวลา 100 ปี[ 5 ] [ 6 ] การคำนวณ CO 2 e ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาที่เลือก โดยทั่วไปคือ 100 ปีหรือ 20 ปี[ 7 ] [ 8 ]เนื่องจากก๊าซสลายตัวในชั้นบรรยากาศหรือถูกดูดซับตามธรรมชาติในอัตราที่แตกต่างกัน
เทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์
มวลเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ หรือเรียกสั้นๆ ว่าเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ (สัญลักษณ์ CO2e หรือ CO2eq หรือ CO2 - e) ของปริมาณก๊าซจะคำนวณจากค่า GWP ของก๊าซนั้น สำหรับก๊าซใดๆ ค่านี้คือมวลของ CO2 ที่จะทำให้โลกร้อนขึ้นเท่ากับมวลของก๊าซนั้น[ 9 ]ดังนั้นจึงเป็นมาตราส่วนทั่วไปสำหรับการวัดผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศของก๊าซต่างๆ โดยคำนวณจากค่า GWP คูณด้วยมวลของก๊าซอื่น ตัวอย่างเช่น หากก๊าซมีค่า GWP เท่ากับ 100 ก๊าซ 2 ตันจะมีค่า CO2e เท่ากับ 200 ตัน และก๊าซ 9 ตันจะมีค่า CO2e เท่ากับ 900ตัน
ในระดับโลก ผลกระทบจากภาวะโลกร้อนของก๊าซเรือนกระจกหนึ่งชนิดหรือมากกว่าในชั้นบรรยากาศสามารถแสดงได้ในรูปของความเข้มข้นเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ ความเข้มข้นเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์คือความเข้มข้นของ CO2 ในชั้นบรรยากาศที่จะทำให้โลกร้อนขึ้นมากเท่ากับความเข้มข้นของก๊าซอื่น ๆ หรือก๊าซและละอองลอยทั้งหมดในชั้นบรรยากาศ ตัวอย่างเช่น CO2e ที่ 500 ส่วนต่อล้านส่วนจะสะท้อนถึงส่วนผสมของก๊าซในชั้นบรรยากาศที่ทำให้โลกร้อน ขึ้นมากเท่ากับ CO2 ที่ 500 ส่วนต่อล้านส่วน[ 10 ] [ 11 ] การคำนวณความเข้มข้นเทียบเท่า CO2 ของก๊าซเรือนกระจกหรือละอองลอยในชั้นบรรยากาศมีความซับซ้อนมากขึ้นและเกี่ยวข้องกับความเข้มข้น ของก๊าซเหล่านั้นในชั้นบรรยากาศ ค่า GWP ของก๊าซเหล่านั้น และอัตราส่วนของมวลโมลาร์ของก๊าซเหล่านั้นต่อมวลโมลาร์ของ CO2
หน่วยวัด ที่ใช้กันทั่วไปมีดัง ต่อไปนี้:
- โดยคณะกรรมาธิการด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของสหประชาชาติ ( IPCC ): พันล้านเมตริกตัน = n×10 9 ตัน เทียบเท่า CO 2 (GtCO 2 eq) [ 12 ]
- ในภาคอุตสาหกรรม: ล้านเมตริกตันเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ (MMTCDE) [ 13 ]และ MMT CO 2 eq. [ 14 ]
ปริมาณที่ได้มาเพิ่มเติม ได้แก่ มวลเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ต่อระยะทาง ซึ่งใช้สำหรับการเดินทางของยานพาหนะ มีหน่วย SIเป็นกรัมต่อกิโลเมตร (g/km) ซึ่งมักจะเขียนว่า "กรัมเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ต่อกิโลเมตร" (gCO2e / km) หรือต่อไมล์ (gCO2e / mile) [ 15 ] [ 16 ]
ตัวอย่างเช่น ตารางด้านล่างแสดงค่า GWP สำหรับมีเทนในช่วง 20 ปีที่ 86 และไนตรัสออกไซด์ที่ 289 ดังนั้นการปล่อยมีเทนหรือไนตรัสออกไซด์ 1 ล้านตันจึงเทียบเท่ากับการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ 86 หรือ 289 ล้านตัน ตามลำดับ
วิธีการคำนวณ

ในการคำนวณค่าศักยภาพการทำให้โลกร้อน (GWP) ของก๊าซเรือนกระจก ค่าที่ได้จะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:
- การดูดซับรังสีอินฟราเรดโดยก๊าซที่กำหนด
- ขอบเขตเวลาที่สนใจ (ระยะเวลาการบูรณาการ)
- อายุ การ ใช้งาน ของก๊าซในชั้นบรรยากาศ
ค่า GWP ที่สูงมีความสัมพันธ์กับการดูดซับรังสีอินฟราเรดจำนวนมากและอายุการคงอยู่ในชั้นบรรยากาศที่ยาวนาน ความสัมพันธ์ของ GWP กับความยาวคลื่นของการดูดซับนั้นซับซ้อนกว่า แม้ว่าก๊าซจะดูดซับรังสีได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความยาวคลื่นหนึ่งๆ แต่สิ่งนี้อาจไม่ส่งผลต่อ GWP มากนัก หากชั้นบรรยากาศดูดซับรังสีส่วนใหญ่ที่ความยาวคลื่นนั้นอยู่แล้ว ก๊าซจะมีผลมากที่สุดหากดูดซับในช่วงความยาวคลื่นที่ชั้นบรรยากาศค่อนข้างโปร่งใส ความสัมพันธ์ของ GWP กับความยาวคลื่นได้รับการค้นพบจากการทดลองและเผยแพร่เป็นกราฟ[ 19 ]
เนื่องจากค่าศักยภาพการทำให้โลกร้อน (GWP) ของก๊าซเรือนกระจกขึ้นอยู่กับสเปกตรัมอินฟราเรดโดยตรง การใช้สเปกโทรสโกปีอินฟราเรด ในการศึกษาก๊าซเรือนกระจกจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความพยายามที่จะเข้าใจผลกระทบของกิจกรรมของมนุษย์ต่อการ เปลี่ยนแปลง สภาพภูมิอากาศโลก
เช่นเดียวกับที่แรงผลักดันการแผ่รังสีเป็นวิธีการที่ง่ายขึ้นในการเปรียบเทียบปัจจัยต่างๆ ที่เชื่อว่ามีอิทธิพลต่อระบบภูมิอากาศ ศักยภาพการทำให้โลกร้อน (GWP) เป็นดัชนีแบบง่ายประเภทหนึ่งที่อิงตามคุณสมบัติการแผ่รังสี ซึ่งสามารถใช้เพื่อประเมินผลกระทบในอนาคตที่อาจเกิดขึ้นจากการปล่อยก๊าซต่างๆ ต่อระบบภูมิอากาศในเชิงสัมพัทธ์ GWP ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงประสิทธิภาพการแผ่รังสี (ความสามารถในการดูดซับรังสีอินฟราเรด) ของแต่ละก๊าซเมื่อเทียบกับคาร์บอนไดออกไซด์ ตลอดจนอัตราการสลายตัวของแต่ละก๊าซ (ปริมาณที่ถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศในช่วงระยะเวลาที่กำหนด) เมื่อเทียบกับคาร์บอนไดออกไซด์[ 20 ]
ความสามารถในการบังคับการแผ่รังสี (RF) คือปริมาณพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยเวลาที่ถูกดูดซับโดยก๊าซเรือนกระจก ซึ่งหากไม่ถูกดูดซับก็จะสูญเสียไปในอวกาศ สามารถแสดงได้ด้วยสูตร:
โดยที่ตัวห้อยiแทน ช่วง เลขคลื่น 10 เซนติเมตร ผกผัน Abs iแทนค่าการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดแบบบูรณาการของตัวอย่างในช่วงนั้น และ F iแทนค่า RF สำหรับช่วงนั้น
คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ให้ค่า GWP ที่ยอมรับกันโดยทั่วไป ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยระหว่างปี 1996 และ 2001 ยกเว้นมีเทน ซึ่งค่า GWP เพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า คำจำกัดความที่แน่นอนของวิธีการคำนวณ GWP สามารถพบได้ในรายงานการประเมินครั้งที่สามของ IPCC ปี 2001 [ 21 ] GWP ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของแรงผลักดันการแผ่รังสีที่รวมตามเวลาจากการปล่อยสารติดตาม 1 กิโลกรัมในทันทีเมื่อเทียบกับก๊าซอ้างอิง 1 กิโลกรัม:
โดยที่ TH คือช่วงเวลาที่ใช้ในการคำนวณ; a xคือประสิทธิภาพการแผ่รังสีเนื่องจากการเพิ่มขึ้นหนึ่งหน่วยของปริมาณสารในบรรยากาศ (เช่น Wm −2 kg −1 ) และ [x](t) คือการลดลงของปริมาณสารตามเวลาหลังจากการปล่อยสารออกมาทันทีที่เวลา t=0 ตัวส่วนประกอบด้วยปริมาณที่สอดคล้องกันสำหรับก๊าซอ้างอิง (เช่นCO 2 ) ประสิทธิภาพการแผ่รังสี a xและ a rไม่จำเป็นต้องคงที่ตลอดเวลา ในขณะที่การดูดซับรังสีอินฟราเรดของก๊าซเรือนกระจกหลายชนิดแปรผันเชิงเส้นกับปริมาณของพวกมัน ก๊าซที่สำคัญบางชนิดแสดงพฤติกรรมที่ไม่เป็นเชิงเส้นสำหรับปริมาณในปัจจุบันและในอนาคตที่คาดการณ์ไว้ (เช่น CO 2 , CH 4และ N 2 O) สำหรับก๊าซเหล่านั้น แรงผลักดันการแผ่รังสีสัมพัทธ์จะขึ้นอยู่กับปริมาณและดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับสถานการณ์ในอนาคตที่นำมาใช้
เนื่องจากการคำนวณค่า GWP ทั้งหมดเป็นการเปรียบเทียบกับ CO₂ ซึ่งไม่เป็นเชิงเส้น ดังนั้นค่า GWP ทั้งหมดจึงได้รับผลกระทบ การสมมติเป็นอย่างอื่นดังเช่นที่ทำไว้ข้างต้นจะทำให้ค่า GWP ของก๊าซอื่นๆ ต่ำกว่าวิธีการคำนวณที่ละเอียดกว่า เพื่ออธิบายให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ในขณะที่การเพิ่มขึ้นของ CO₂ มีผลต่อการดูดซับรังสีน้อยลงเรื่อยๆ เมื่อความเข้มข้นในหน่วย ppm เพิ่มขึ้น แต่ก๊าซเรือนกระจกที่ทรงพลังกว่า เช่น มีเทนและไนตรัสออกไซด์ มีความถี่การดูดซับความร้อนที่แตกต่างจาก CO₂ ซึ่งไม่ได้เต็ม (อิ่มตัว) เท่ากับ CO₂ ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของ ppm ของก๊าซเหล่านี้จึงมีความสำคัญมากกว่ามาก
ส่วนผสม
ค่า GWP สำหรับส่วนผสมของก๊าซสามารถหาได้จากค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักตามสัดส่วนมวลของค่า GWP ของก๊าซแต่ละชนิด[ 22 ]
ไอน้ำ
ไอน้ำมีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อนที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ แต่ตามนิยามของ GWP แล้ว ไอน้ำมีผลน้อยมาก:การประมาณค่าให้ค่า GWP 100 ปีอยู่ระหว่าง -0.001 ถึง 0.0005 [ 23 ]
ไอน้ำ ( H₂O ) สามารถทำหน้าที่เป็นก๊าซเรือนกระจกได้ เนื่องจากมีสเปกตรัมการดูดซับรังสีอินฟราเรดที่ลึกกว่าและมีแถบการดูดซับที่กว้างกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂ )ความเข้มข้นของไอน้ำในชั้นบรรยากาศถูกจำกัดด้วยอุณหภูมิอากาศ ดังนั้นแรงผลักดันการแผ่รังสีจากไอน้ำจึงเพิ่มขึ้นตามภาวะโลกร้อน (ปฏิกิริยาตอบสนองเชิงบวก) แต่คำจำกัดความของศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน (GWP) ไม่รวมผลกระทบทางอ้อม คำจำกัดความของ GWP ยังอิงตามการปล่อยก๊าซ และการปล่อยไอน้ำจากกิจกรรมของมนุษย์ ( หอระบายความร้อนการชลประทาน ) จะถูกกำจัดออกไปโดยปริมาณน้ำฝนภายในไม่กี่สัปดาห์ ดังนั้น GWP ของมันจึงน้อยมากจนมองข้ามได้
แอปพลิเคชัน
ใช้ในการกำหนดนโยบาย
เนื่องจากรัฐบาลกำลังพัฒนานโยบายเพื่อต่อสู้กับการปล่อยมลพิษจากแหล่งที่มีค่า GWP สูง ผู้กำหนดนโยบายจึงเลือกใช้มาตราส่วน GWP 100 ปีเป็นมาตรฐานในข้อตกลงระหว่างประเทศการแก้ไขเพิ่มเติมคิกาลีของพิธีสารมอนทรีออลกำหนดการลดการใช้ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFC) ทั่วโลก ซึ่งเป็นกลุ่มสารประกอบที่มีค่า GWP สูง โดยกำหนดให้ประเทศต่างๆ ใช้ชุดค่า GWP100 ที่เท่ากับค่าที่เผยแพร่ในรายงานการประเมินครั้งที่สี่ของ IPCC (AR4) [ 24 ]ซึ่งช่วยให้ผู้กำหนดนโยบายมีมาตรฐานเดียวสำหรับการเปรียบเทียบแทนที่จะเปลี่ยนค่า GWP ในรายงานการประเมินใหม่[ 25 ]มีข้อยกเว้นหนึ่งข้อสำหรับมาตรฐาน GWP100 คือกฎหมาย Climate Leadership and Community Protection Actของรัฐนิวยอร์กกำหนดให้ใช้ GWP20 แม้ว่าจะเป็นมาตรฐานที่แตกต่างจากประเทศอื่นๆ ที่เข้าร่วมในการลดการใช้ HFC ก็ตาม[ 24 ]
ใช้ในพิธีสารเกียวโตและสำหรับการรายงานต่อ UNFCCC
ภายใต้พิธีสารเกียวโตในปี พ.ศ. 2540 การประชุมภาคีได้กำหนดมาตรฐานการรายงานระหว่างประเทศ โดยตัดสินใจ (ดูการตัดสินใจหมายเลข 2/CP.3) ว่าค่า GWP ที่คำนวณสำหรับรายงานการประเมินครั้งที่สองของ IPCCจะถูกนำมาใช้เพื่อแปลงการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่างๆ ให้เป็นค่าเทียบเท่าCO2 ที่เทียบเคียงได้ [ 26 ] [ 27 ]
หลังจากมีการปรับปรุงระหว่างกาล ในปี 2556 มาตรฐานนี้ได้รับการปรับปรุงโดยการประชุมวอร์ซอของอนุสัญญากรอบสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (UNFCCC, มติหมายเลข 24/CP.19) เพื่อกำหนดให้ใช้ค่า GWP 100 ปีชุดใหม่ พวกเขาเผยแพร่ค่าเหล่านี้ในภาคผนวก III และนำมาจากรายงานการประเมินครั้งที่สี่ของ IPCCซึ่งเผยแพร่ในปี 2550 [ 28 ]ค่าประมาณปี 2550 เหล่านั้นยังคงใช้สำหรับการเปรียบเทียบระหว่างประเทศจนถึงปี 2563 [ 14 ]แม้ว่าการวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับผลกระทบของภาวะโลกร้อนจะพบค่าอื่น ๆ ดังแสดงในตารางข้างต้น
แม้ว่ารายงานล่าสุดจะสะท้อนถึงความแม่นยำทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น แต่ประเทศและบริษัทต่างๆ ยังคงใช้ ค่าจาก รายงานการประเมินครั้งที่สองของ IPCC (SAR) [ 29 ]และรายงานการประเมินครั้งที่สี่ของ IPCC เพื่อวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบในรายงานการปล่อยมลพิษของตนรายงานการประเมินครั้งที่ห้าของ IPCCได้ข้ามค่า 500 ปีไป แต่ได้นำการประมาณค่า GWP ซึ่งรวมถึงผลตอบรับคาร์บอน-สภาพภูมิอากาศ (f) มาใช้ด้วยความไม่แน่นอนจำนวนมาก[ 30 ]
ตัวชี้วัดอื่นๆ ที่ใช้เปรียบเทียบก๊าซเรือนกระจก
ศักยภาพการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโลก ( GTP ) เป็นอีกวิธีหนึ่งในการเปรียบเทียบก๊าซเรือนกระจก ในขณะที่ GWP ประมาณการรังสีความร้อนอินฟราเรดที่ถูกดูดซับ GTP ประมาณการการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของโลกในช่วงเวลาที่กำหนด (20, 50 หรือ 100 ปีข้างหน้า) ที่เกิดจากก๊าซเรือนกระจก เมื่อเทียบกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่มวล CO2 เท่ากันจะทำให้เกิดขึ้น[ 30 ]การคำนวณ GTP ต้องใช้แบบจำลองว่าโลก โดยเฉพาะมหาสมุทร จะดูดซับความร้อนอย่างไร[ 5 ] GTP ได้รับการเผยแพร่ในตาราง IPCC เดียวกันกับ GWP [ 30 ]
มีการเสนอ ตัวชี้วัดอีกตัวหนึ่งชื่อGWP* (อ่านว่า "GWP สตาร์" [ 31 ] ) เพื่อพิจารณามลพิษทางอากาศที่มีอายุสั้น (SLCPs) เช่น มีเทน ให้ดียิ่งขึ้น การเพิ่มขึ้นอย่างถาวรของอัตราการปล่อย SLCP มีผลคล้ายกับการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณครั้งเดียว เนื่องจากทั้งสองอย่างเพิ่มแรงผลักดันการแผ่รังสีอย่างถาวรหรือ (ในกรณีของคาร์บอนไดออกไซด์) แทบจะถาวร (เนื่องจาก CO 2อยู่ในอากาศเป็นเวลานาน) ดังนั้น GWP* จึงกำหนดให้การเพิ่มขึ้นของอัตราการปล่อย SLCP เทียบเท่ากับปริมาณ (ตัน) ของ CO 2 [ 32 ] อย่างไรก็ตาม GWP* ได้รับการวิพากษ์วิจารณ์ทั้งในด้านความเหมาะสมในฐานะตัวชี้วัด และคุณลักษณะการออกแบบโดยธรรมชาติที่อาจทำให้เกิดความอยุติธรรมและความไม่เท่าเทียมกัน ประเทศกำลังพัฒนาที่มีการปล่อย SLCP เพิ่มขึ้นจะถูก "ลงโทษ" ในขณะที่ประเทศพัฒนาแล้ว เช่น ออสเตรเลียหรือนิวซีแลนด์ ซึ่งมีการปล่อย SLCP ที่คงที่ จะไม่ถูกลงโทษในลักษณะนี้ แม้ว่าพวกเขาอาจถูกลงโทษสำหรับการปล่อย CO2 ก็ตาม[ 33 ] [ 34 ] [ 31 ]แถลงการณ์ที่ลงนามโดยนักวิทยาศาสตร์ 42 คนระบุว่า "การมุ่งเน้นเฉพาะการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเมื่อเวลาผ่านไป แทนที่จะเป็นอุณหภูมิโดยรวม การประยุกต์ใช้ GWP* ที่ไม่เหมาะสม และ "ไม่มีภาวะโลกร้อนเพิ่มเติม" จะทำให้การปล่อยก๊าซมีเทนในปัจจุบันยังคงดำเนินต่อไปได้" ดังนั้นจึงอนุญาตให้ "ผู้ปล่อยก๊าซมีเทนรายใหญ่ยังคงผลิตก๊าซเรือนกระจกในปริมาณมากต่อไปได้" [ 35 ]แถลงการณ์เตือนว่าแนวทางนี้อาจทำให้เป้าหมายการลดก๊าซมีเทนที่อ่อนแอลงโดยผู้ปล่อยก๊าซมีเทนรายใหญ่มีเป้าหมายเพื่อรักษาเสถียรภาพมากกว่าการลดผลกระทบของภาวะโลกร้อนจากการปล่อยก๊าซมีเทน ซึ่งมักเรียกว่าเป้าหมาย "ความเป็นกลางทางอุณหภูมิ" หรือ "ไม่มีภาวะโลกร้อนเพิ่มเติม" [ 35 ]
ค่าที่คำนวณได้

ศักยภาพในการทำให้โลกร้อน (GWP) ขึ้นอยู่กับทั้งประสิทธิภาพของโมเลกุลในฐานะก๊าซเรือนกระจกและอายุการอยู่ในชั้นบรรยากาศ GWP วัดเทียบกับมวล CO2 ที่เท่ากันและประเมินในช่วงเวลาที่กำหนด[ 37 ]ดังนั้น หากก๊าซมีแรงผลักดันการแผ่รังสีสูง (เป็นบวก) แต่มีอายุสั้น จะมี GWP สูงในช่วงเวลา 20 ปี แต่ต่ำในช่วงเวลา 100 ปี ในทางกลับกัน หากโมเลกุลมีอายุการอยู่ในชั้นบรรยากาศนานกว่า CO2 GWPจะเพิ่มขึ้นเมื่อพิจารณาช่วงเวลา คาร์บอนไดออกไซด์ถูกกำหนดให้มี GWP เท่ากับ 1 ในทุกช่วงเวลา
มีเทนมีอายุอยู่ในชั้นบรรยากาศ 12 ± 2 ปี[ 38 ] : ตาราง 7.15 รายงานIPCC ปี 2021ระบุค่า GWP ไว้ที่ 83 ในช่วงเวลา 20 ปี 30 ในช่วงเวลา 100 ปี และ 10 ในช่วงเวลา 500 ปี[ 38 ] : ตาราง 7.15 การลดลงของ GWP ในช่วงเวลาที่ยาวนานขึ้นเป็นเพราะมีเทนสลายตัวเป็นน้ำและ CO2 ผ่านปฏิกิริยาเคมีในชั้นบรรยากาศ ในทำนองเดียวกัน ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญอันดับสามคือไนตรัสออกไซด์ (N2O )เป็นก๊าซทั่วไปที่ปล่อยออกมาจาก ส่วนของ การดีไนตริฟิเคชันของวัฏจักรไนโตรเจน[ 39 ]มีอายุอยู่ได้ 109 ปี และมีระดับ GWP ที่สูงขึ้นไปอีกที่ 273 ในช่วงเวลา 20 และ 100 ปี
ตัวอย่างอายุการคงอยู่ในชั้นบรรยากาศและค่าศักยภาพการทำให้โลกร้อน (GWP) เมื่อเทียบกับ CO2 สำหรับก๊าซเรือนกระจกหลายชนิดแสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้ (รายงานการประเมินครั้งที่หกของ IPCC ปี 2021)
| ชื่อก๊าซ | เคมี สูตร | ตลอดชีวิต | ประสิทธิภาพการแผ่รังสี | GWP 20 ปี[ 38 ] : ตาราง 7.15 [ 40 ] | GWP 100 ปี[ 38 ] : ตาราง 7.15 [ 40 ] | GWP 500 ปี[ 38 ] : ตาราง 7.15 [ 41 ] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| คาร์บอนไดออกไซด์ | คาร์บอนไดออกไซด์ | (ก) | 1.37 × 10 −5 | 1 | 1 | 1 |
| มีเทน ( ก๊าซธรรมชาติ จากเชื้อเพลิงฟอสซิล ) | ซีเอช4 | 12 | 5.7 × 10 −4 | 83 | 30 | 10 |
| มีเทน (บริสุทธิ์ ไม่เกิดจากเชื้อเพลิงฟอสซิล) | ซีเอช4 | 12 | 5.7 × 10 −4 | 81 | 27 | 7.3 |
| ไนตรัสออกไซด์ | เอ็น2โอ | 109 | 3 × 10 −3 | 273 | 273 | 130 |
| ซีเอฟซี-11 (อาร์-11) | ซีซีแอล3เอฟ | 52 | 0.29 | 8,321 | 6,226 | 2,093 |
| ซีเอฟซี-12 (อาร์-12) | ซีซีแอล2เอฟ2 | 100 | 0.32 | 10,800 | 10,200 | 5,200 |
| HCFC-22 (R-22) | CHClF2 | 12 | 0.21 | 5,280 | 1,760 | 549 |
| เอชเอฟซี-32 (อาร์-32) | ซีเอช2เอฟ2 | 5 | 0.11 | 2,693 | 771 | 220 |
| เอชเอฟซี-134เอ (อาร์-134เอ) | ซีเอช2เอฟซีเอฟ3 | 14 | 0.17 | 4,144 | 1,526 | 436 |
| เตตระฟลูออโรมีเทน (R-14) | ซีเอฟ4 | 50,000 | 0.09 | 5,301 | 7,380 | 10,587 |
| เฮกซาฟลูออโรอีเทน | ซี2เอฟ6 | 10,000 | 0.25 | 8,210 | 11,100 | 18,200 |
| ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ | เอสเอฟ6 | 3,200 | 0.57 | 17,500 | 23,500 | 32,600 |
| ไนโตรเจนไตรฟลูออไรด์ | เอ็นเอฟ3 | 500 | 0.20 | 12,800 | 16,100 | 20,700 |
| (A) ไม่ สามารถระบุอายุการใช้งานที่แน่นอนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศได้ | ||||||
การประมาณค่า GWP ในช่วง 20, 100 และ 500 ปี จะถูกรวบรวมและแก้ไขเป็นระยะในรายงานจากคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศรายงานล่าสุดคือรายงานการประเมินครั้งที่ 6 ของ IPCC (คณะทำงานที่ 1) จากปี 2023 [ 38 ]
IPCC ระบุสารอื่นๆ อีกมากมายที่ไม่ได้แสดงไว้ที่นี่[ 30 ] [ 38 ] [ 42 ]บางชนิดมีค่า GWP สูงแต่มีความเข้มข้นต่ำในชั้นบรรยากาศ
ค่าที่ระบุในตารางนี้ถือว่ามีการวิเคราะห์มวลของสารประกอบเท่ากัน อัตราส่วนที่แตกต่างกันจะเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนสารหนึ่งเป็นอีกสารหนึ่ง ตัวอย่างเช่น การเผาไหม้มีเทนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์จะช่วยลดผลกระทบจากภาวะโลกร้อนได้ แต่จะลดลงในอัตราส่วนที่น้อยกว่า 25:1 เนื่องจากมวลของมีเทนที่ถูกเผาไหม้น้อยกว่ามวลของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมา (อัตราส่วน 1:2.74) [ 43 ]สำหรับมีเทนเริ่มต้น 1 ตัน ซึ่งมีค่า GWP เท่ากับ 25 หลังจากการเผาไหม้จะได้ CO2 จำนวน 2.74 ตันโดยแต่ละตันมีค่า GWP เท่ากับ 1 ซึ่งเป็นการลด GWP สุทธิ 22.26 ตัน ลดผลกระทบจากภาวะโลกร้อนในอัตราส่วน 25:2.74 (ประมาณ 9 เท่า)
| ก๊าซเรือนกระจก | ช่วงชีวิต(ปี) | ศักยภาพการทำให้โลกร้อน (Global warming potential, GWP) | ||
|---|---|---|---|---|
| 20 ปี | 100 ปี | 500 ปี | ||
| ไฮโดรเจน (H 2 ) | 4–7 [ 44 ] | 33 (20–44) [ 44 ] | 11 (6–16) [ 44 ] | ไม่มีข้อมูล |
| มีเทน ( CH4 ) | 11.8 [ 38 ] | 56 [ 29 ] 72 [ 45 ] 84 / 86f [ 30 ] 96 [ 46 ] 80.8 (ชีวภาพ) [ 38 ] 82.5 (ฟอสซิล) [ 38 ] | 21 [ 29 ] 25 [ 45 ] 28 / 34f [ 30 ] 32 [ 47 ] 39 (ชีวภาพ) [ 48 ] 40 (ฟอสซิล) [ 48 ] | 6.5 [ 29 ] 7.6 [ 45 ] |
| ไน ตรัสออกไซด์ ( N₂O ) | 109 [ 38 ] | 280[29]289[45]264 / 268f[30]273[38] | 310[29]298[45]265 / 298f[30]273[38] | 170[29]153[45]130[38] |
| HFC-134a (hydrofluorocarbon) | 14.0[38] | 3,710 / 3,790f[30]4,144[38] | 1,300 / 1,550f[30]1,526[38] | 435[45]436[38] |
| CFC-11 (chlorofluorocarbon) | 52.0[38] | 6,900 / 7,020f[30]8,321[38] | 4,660 / 5,350f[30]6,226[38] | 1,620[45]2,093[38] |
| Carbon tetrafluoride (CF4 / PFC-14) | 50,000[38] | 4,880 / 4,950f[30]5,301[38] | 6,630 / 7,350f[30]7,380[38] | 11,200[45]10,587[38] |
| HFC-23 (hydrofluorocarbon) | 222[30] | 12,000[45]10,800[30] | 14,800[45]12,400[30] | 12,200[45] |
| Sulfur hexafluorideSF6 | 3,200[30] | 16,300[45]17,500[30] | 22,800[45]23,500[30] | 32,600[45] |
Earlier values from 2007
ค่าที่ระบุในตารางด้านล่างมาจากปี 2007 เมื่อมีการเผยแพร่ในรายงานการประเมินครั้งที่สี่ของ IPCC [ 28 ] [ 45 ] ค่าเหล่านี้ยังคงถูกนำมาใช้ (ณ ปี 2020) สำหรับการเปรียบเทียบบางส่วน[ 14 ]
| ก๊าซเรือนกระจก | สูตรเคมี | ศักยภาพการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกในรอบ 100 ปี(ประมาณการปี 2007 สำหรับการเปรียบเทียบระหว่างปี 2013–2020) |
|---|---|---|
| คาร์บอนไดออกไซด์ | คาร์บอนไดออกไซด์ | 1 |
| มีเทน | บทที่4 | 25 |
| ไนตรัสออกไซด์ | เอ็น2โอ | 298 |
| สารไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs) | ||
| เอชเอฟซี-23 | 3ฟรังก์สวิส | 14,800 |
| ไดฟลูออโรมีเทน (HFC-32) | CH 2 F 2 | 675 |
| ฟลูออโรมีเทน (HFC-41) | CH 3 F | 92 |
| HFC-43-10mee | CF 3 CHFCHFCF 2 CF 3 | 1,640 |
| เพนตาฟลูออโรอีเทน (HFC-125) | ซี2เอชเอฟ5 | 3,500 |
| เอชเอฟซี-134 | C 2 H 2 F 4 (CHF 2 CHF 2 ) | 1,100 |
| 1,1,1,2-เตตระฟลูออโรอีเทน (HFC-134a) | C 2 H 2 F 4 (CH 2 FCF 3 ) | 1,430 |
| เอชเอฟซี-143 | C 2 H 3 F 3 (CHF 2 CH 2 F) | 353 |
| 1,1,1-ไตรฟลูออโรอีเทน (HFC-143a) | C 2 H 3 F 3 (CF 3 CH 3 ) | 4,470 |
| เอชเอฟซี-152 | CH 2 FCH 2 F | 53 |
| เอชเอฟซี-152เอ | C 2 H 4 F 2 (CH 3 CHF 2 ) | 124 |
| เอชเอฟซี-161 | CH 3 CH 2 F | 12 |
| 1,1,1,2,3,3,3-เฮปตาฟลูออโรโพรเพน (HFC-227ea) | ซี3เอชเอฟ7 | 3,220 |
| เอชเอฟซี-236ซีบี | CH 2 FCF 2 CF 3 | 1,340 |
| เอชเอฟซี-236อีเอ | CHF 2 CHFCF 3 | 1,370 |
| เอชเอฟซี-236ฟา | C 3 H 2 F 6 | 9,810 |
| เอชเอฟซี-245ซี | C 3 H 3 F 5 | 693 |
| เอชเอฟซี-245ฟา | CHF 2 CH 2 CF 3 | 1,030 |
| เอชเอฟซี-365เอ็มเอฟซี | CH 3 CF 2 CH 2 CF 3 | 794 |
| เพอร์ฟลูออโรคาร์บอน | ||
| คาร์บอนเตตระฟลูออไรด์ – PFC-14 | ซีเอฟ4 | 7,390 |
| เฮกซาฟลูออโรอีเทน – PFC-116 | ซี2เอฟ6 | 12,200 |
| ออกตาฟลูออโรโพรเพน – PFC-218 | ซี3เอฟ8 | 8,830 |
| เพอร์ฟลูออโรบิวเทน – PFC-3-1-10 | ซี4เอฟ10 | 8,860 |
| ออกตาฟลูออโรไซโคลบิวเทน – PFC-318 | ซีซี4เอฟ8 | 10,300 |
| เพอร์ฟลูออโรเพนเทน – PFC-4-1-12 | ซี5เอฟ12 | 9,160 |
| เพอร์ฟลูออโรเฮกเซน – PFC-5-1-14 | ซี6เอฟ14 | 9,300 |
| เพอร์ฟลูออโรเดคาลิน – PFC-9-1-18b | C 10 F 18 | 7,500 |
| เพอร์ฟลูออโรไซโคลโพรเพน | ซีซี3เอฟ6 | 17,340 |
| ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ ( SF6 ) | ||
| ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ | เอสเอฟ6 | 22,800 |
| ไนโตรเจนไตรฟลูออไรด์ ( NF₃ ) | ||
| ไนโตรเจนไตรฟลูออไรด์ | เอ็นเอฟ3 | 17,200 |
| อีเทอร์ฟลูออริเนต | ||
| เอชเอฟอี-125 | CHF 2 OCF 3 | 14,900 |
| บิส(ไดฟลูออโรเมทิล)อีเทอร์ (HFE-134) | CHF 2 OCHF 2 | 6,320 |
| เอชเอฟอี-143เอ | CH 3 OCF 3 | 756 |
| HCFE-235da2 | CHF 2 OCHClCF 3 | 350 |
| เอชเอฟอี-245ซีบี2 | CH 3 OCF 2 CF 3 | 708 |
| เอชเอฟอี-245ฟา2 | CHF 2 OCH 2 CF 3 | 659 |
| เอชเอฟอี-254ซีบี2 | CH 3 OCF 2 CHF 2 | 359 |
| HFE-347mcc3 | CH 3 OCF 2 CF 2 CF 3 | 575 |
| HFE-347pcf2 | CHF 2 CF 2 OCH 2 CF 3 | 580 |
| เอชเอฟอี-356พีซีซี3 | CH 3 OCF 2 CF 2 CHF 2 | 110 |
| HFE-449sl (HFE-7100) | C 4 F 9 OCH 3 | 297 |
| HFE-569sf2 (HFE-7200) | C 4 F9OC 2 H 5 | 59 |
| HFE-43-10pccc124 (H-Galden 1040x) | CHF 2 OCF 2 OC 2 F 4 OCHF 2 | 1,870 |
| HFE-236ca12 (HG-10) | CHF 2 OCF 2 OCHF 2 | 2,800 |
| HFE-338pcc13 (HG-01) | CHF 2 OCF 2 CF 2 OCHF 2 | 1,500 |
| (CF 3 ) 2 CFOCH 3 | 343 | |
| CF 3 CF 2 CH 2 OH | 42 | |
| (CF 3 ) 2 CHOH | 195 | |
| เอชเอฟอี-227อีเอ | CF 3 CHFOCF 3 | 1,540 |
| เอชเอฟอี-236อีเอ2 | CHF 2 OCHFCF 3 | 989 |
| เอชเอฟอี-236ฟา | CF 3 CH 2 OCF 3 | 487 |
| เอชเอฟอี-245ฟา1 | CHF 2 CH 2 OCF 3 | 286 |
| เอชเอฟอี-263เอฟบี2 | CF 3 CH 2 OCH 3 | 11 |
| HFE-329mcc2 | CHF 2 CF 2 OCF 2 CF 3 | 919 |
| เอชเอฟอี-338เอ็มซีเอฟ2 | CF 3 CH 2 OCF 2 CF 3 | 552 |
| เอชเอฟอี-347เอ็มซีเอฟ2 | CHF 2 CH 2 OCF 2 CF 3 | 374 |
| HFE-356mec3 | CH 3 OCF 2 CHFCF 3 | 101 |
| HFE-356pcf2 | CHF 2 CH 2 OCF 2 CHF 2 | 265 |
| HFE-356pcf3 | CHF 2 OCH 2 CF 2 CHF 2 | 502 |
| HFE-365mcfI'll t3 | CF 3 CF 2 CH 2 OCH 3 | 11 |
| HFE-374pc2 | CHF 2 CF 2 OCH 2 CH 3 | 557 |
| – (CF 2 ) 4 CH (OH) – | 73 | |
| (CF 3 ) 2 CHOCHF 2 | 380 | |
| (CF 3 ) 2 CHOCH 3 | 27 | |
| เพอร์ฟลูออโรโพลีอีเทอร์ | ||
| พีเอฟพีเอ็มอีอี | CF 3 OCF(CF 3 )CF 2 OCF 2 OCF 3 | 10,300 |
| ไตรฟลูออโรเมทิลซัลเฟอร์เพนตาฟลูออไรด์ | SF 5 CF 3 | 17,400 |
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- รายชื่อศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนและอายุขัยในชั้นบรรยากาศจากสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา
- GWP และความหมายต่างๆ ของ CO2e ได้รับการอธิบายแล้ว
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน
ศักยภาพการทำให้โลกร้อน ( GWP ) คือการวัดว่า ก๊าซเรือนกระจกดัก จับความร้อนใน ชั้นบรรยากาศ ได้มากน้อยเพียงใด ในช่วงเวลาที่กำหนด เมื่อเทียบกับ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ) [ 1 ] : 2232...
คำนิยาม
ศักยภาพการทำให้โลกร้อน (GWP) ถูกกำหนดให้เป็น "ดัชนีที่วัด แรงผลักดันการแผ่รังสี หลังจากการปล่อยมวลหน่วยของสารที่กำหนด ซึ่งสะสมในช่วงเวลาที่เลือกไว้ เมื่อเทียบกับสารอ้างอิงคือคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ) ดังนั้น GWP...
ความสำคัญของช่วงเวลา
ค่าศักยภาพการทำให้โลกร้อน (GWP) ของสารใดๆ ขึ้นอยู่กับช่วงเวลา (แสดงเป็นจำนวนปี โดยใช้ตัวห้อยกำกับ) ที่ใช้ในการคำนวณศักยภาพนั้น ก๊าซที่ถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศอย่างรวดเร็วอาจมีผลกระทบมากในตอนแรก แต่เมื่อเวลาผ่านไปนานขึ้น ผลกระทบของมันก็จะลดลง ตัวอย่างเช่น...
เทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์
มวลเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ หรือเรียกสั้นๆ ว่าเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ (สัญลักษณ์ CO2e หรือ CO2eq หรือ CO2 - e) ของปริมาณก๊าซจะคำนวณจากค่า GWP ของก๊าซนั้น สำหรับก๊าซใดๆ ค่านี้คือมวลของ CO2 ที่ จะทำให้โลกร้อนขึ้นเท่ากับมวลของก๊าซนั้น [ 9 ]...