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利用DMSP／OLS夜间灯光数据模拟中国地级市二氧化碳排放量，基于277个地级市2001-2013年的面板数据构建拓展STIRPAT模型，重点考察经济增长、能源消费与二氧化碳排放的互动关系。夜间灯光数据模拟结果表明，中国二氧化碳排放呈现波动式增长趋势并表现出明显的区域差异。根据实证分析结果，中国经济增长与碳排放呈倒“U”型关系，但拐点较高，现阶段经济增长促进碳排放；能源消费对碳排放具有显著的正影响，能源利用效率的提高有利于抑制碳排放；技术进步对碳排放具有显著的负作用，但其抑制作用低于技术进步带来的经济增长