关于碳减排问题解决方案的建模探讨

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1、2014年江西省研究生数学建模竞赛参赛选择的题号是：B关于碳减排问题解决方案的建模探讨参赛队号是：B摘要碳减排是近年来备受关注的国际问题，由于全球各国对经济发展的侧重性，盲目地投入到对经济发展增长的问题上，忽视了环境的保护，造成了各种环境问题，尤其是温室效应，近年来已经越来越严重，温室效益主要是由于全球碳排放的增加造成的，“全球气候变暖”（GlobalWarming）以及“碳减排”（Carbonemissionreduction）已经成了当今世界关注的热点问题。分别对1959年到2009年全球每年平均碳排放总量进行线性拟合、二次曲线拟合、三次曲线拟合、四次曲线拟合和五

2、次曲线拟合，建立了不减少碳排放时，全球每年平均碳排放量的数学模型，利用建立的数学模型，预测2010年到2050年全球每年平均碳排放量，发现利用三次曲线拟合预测的2010年到2013年全球碳排放量与实际2010年到2013年的碳排放量最接近，最终选用三次曲线拟合求到的方程作为不减排时，全球每年平均碳排放的数学模型，以此模型来预测不减排时，2014年到2050年全球碳排放量，预测到2050年全球二氧化碳排放量达到474ppm,相对2010年地球表面温度将会上升3.2摄氏度，所以必须对碳进行减排。经过研究发现，要使全球温度不超过2摄氏度，全球每年二氧化碳排放量不能超过442

3、ppm，通过控制交通运输业、电力行业、农业和其他产业的碳排放量，全球每年减排16%的碳，2050年相对2010年，全球排放的二氧化碳上升不超过8ppm,如果再增加全球绿化的面积，可以实现联合国“使全球变暖不超过2摄氏度”的气候变化目标。通过对1980年到2007年美国、日本、俄罗斯、印度、巴西、中国碳排放量进行曲线拟合，建立数学模型，预测如果不减排，碳排放量将会非常多，通过分析这些国家能源消耗结构和碳排放结构和特点，对这些碳排放主要国家提出了一些建议，希望通过碳减排，最终使全球每年碳排放减少16%，从而实现地球表面温度升高不超过2摄氏度。最后写了一个简短的报告提交给了

4、IPCC。关键词:全球变暖;温室效应;碳排量减少;碳排量预测34目录一问题重述………………………………………………………………………...2二问题分析………………………………………………………………………...3三模型的建立与求解…………………………………………………………...…51)问题一…………………………………………………………………………..51.基本假设…………………………………………………………………52.定义符号说明……………………………………………………………53.模型建立与求解…………………………………………………………64.模型的评价………………

5、………………………………………………112)问题二…………………………………………………………………………..121.基本假设…………………………………………………………………122.定义符号说明……………………………………………………………123.模型建立与求解…………………………………………………………124.模型的评价………………………………………………………………193)问题三…………………………………………………………………………..191.基本假设…………………………………………………………………192.定义符号说明……………………………………………………

6、………203.模型建立与求解…………………………………………………………204.模型的评价………………………………………………………………304)问题四…………………………………………………………………………..31四模型的改进与推广…………………………………………………………...…33参考文献………………………………………………………………………...…3434一问题重述“全球气候变暖”（GlobalWarming）以及“碳减排[1-5]”（Carbonemissionreduction）问题，已成为世界关注的一个热点问题。但是由于各国环境条件的巨大差异以及利益间

7、的巨大冲突，世界各国却无法达成一个有法律约束力的“碳排放”协议。很多的国家为了追求利益，对于碳排放的控制力度不够。在落后的生产力下，工业的发展多数依赖的就是工业的发展，并且由于对高新技术的缺乏，往往工业的发展主要是靠旧能源-也就是我们常说的石油类资源。这些能源在经济不是很发达的国家内应用相当普遍，主要因为其获取容易，成本低，不用复杂的加工即可直接使用，能源的使用的工业发展的源泉。而工业的发展情况恰恰是衡量一个国家的经济发展状况的重要指标之一，但是随着碳资源的使用量越来越多，排放到大气中的碳相应的与日俱增。往往注重工业发展的国家会忽略或者轻视环境的发展