据了解，通过对世界主要发达经济体碳排放随时间变化规律的研究发现，碳排放强度、人均碳排放和碳排放总量一般会随时间的变化呈现倒U形曲线，三种倒U形曲线不仅各自存在，而且峰值是依次出现的。从长期来看，碳排放随时间的演化过程可以划分为四个阶段：碳排放强度峰值前阶段（S1）、碳排放强度峰值到人均碳排放峰值阶段（S2）、人均碳排放峰值到碳排放总量峰值阶段（S3）、碳排放总量稳定下降阶段（S4）。如果人均碳排放峰值与碳排放总量峰值相重合，那么该过程就变成三个阶段，也可以视为四阶段的特殊情况。

图 碳排放随城镇化发展阶段的划分

随着城镇化的发展，在技术不断进步的严格假定下，CO2排放与城镇化率之间是否存在类似的关系呢？即随着城镇化的长期发展，三种倒U形曲线不仅各自存在，而且峰值是依次出现的。为了验证上述关于碳排放随城镇化变化规律的假说，我们利用主要发达国家的相关统计数据进行了实证分析。

通过分析世界银行世界发展指标（WDI）数据库中人口、经济和城镇化的统计数据，以及美国橡树岭国家实验室CDIAC的碳排放数据，我们可以发现，美国等18个发达经济体的碳排放强度峰值均在人均碳排放峰值之前，符合S1、S2阶段的划分，但由于部分发达国家人口数量长期趋于稳定，所以会出现人均碳排放峰值与碳排放总量峰值相重合的情况，即碳排放随着城镇化的发展由四个阶段演变为三个阶段。主要发达国家碳排放强度实现峰值时的城镇化率大体在50%～90%之间，均值为67%左右。其中美国、葡萄牙等国最早，澳大利亚、阿根廷、比利时等国最晚。而从碳排放强度峰值发展到人均碳排放峰值，即由S1阶段发展到S2阶段，城镇化率大约要发展到55%～95%之间，均值为75%左右。其中，美国、英国、日本等老牌发达国家经历的阶段最长，希腊、加拿大等国家经历的发展阶段最短，这与现代技术的快速发展不无关系。而从人均碳排放峰值到碳排放总量峰值，城镇化所经历的发展阶段则相对较短，除了美国、加拿大和澳大利亚外，其他国家这两个峰值出现的发展阶段基本重合。S3阶段的长短与各个国家人口的变化有着很大的关系，如果人口总量趋于稳定，那么就很容易实现从人均碳排放峰值向碳排放总量峰值的跨越。上述判断规律，也可以通过欧盟和高收入经合组织国家的总体数据再次得到印证。

表1 主要发达经济体峰值出现时的城镇化率