CO2地下埋存分布状况及环境影响的监测

CO₂的地质埋存处理是减缓温室效应的现实选择之一。要保证埋存的有效性、安全性和持久性,需要对钻井（主要包括注入井和废弃井）、CO₂地下分布运移状况以及因CO₂渗漏所造成的环境影响等方面实施严格的监测管理。通过对以上各方面文献的查阅和综合分析,系统阐述了世界范围内目前CO₂地质埋存过程中所采用的各项主要监测技术。     

CO2地下埋存分布状况及环境影响的监测

 CO₂的地质埋存处理是减缓温室效应的现实选择之一。要保证埋存的有效性、安全性和持久性,需要对钻井（主要包括注入井和废弃井）、CO₂地下分布运移状况以及因CO₂渗漏所造成的环境影响等方面实施严格的监测管理。通过对以上各方面文献的查阅和综合分析,系统阐述了世界范围内目前CO₂地质埋存过程中所采用的各项主要监测技术。     

MM5对末次盛冰期中国气候的模拟研究Ⅰ:CO2和地球轨道参数的影响

通过模式结果与实况资料和地质记录对比,表明模式系统可以较好地模拟现代气候状况和末次盛冰期气候的变化,特别是降水的变化与地质记录符合得较好。在末次盛冰期和现代气候状况下地球轨道参数的变化对中国地区年平均温度的影响很小,但对不同季节温度变化的作用不同。冬季气温的变化比较显著,不能忽略。CO2浓度在末次盛冰期最低,其混合比为200×10-6,这使得气温降低。CO2的作用也存在明显的季节和区域特征。冬季其影响最大;但夏季其作用较小,甚至出现CO2浓度减少温度增加的现象。产生增温现象的原因是云量发生了变化,使到达地面的太阳辐射增加。这个结果表明云在气候变化中,可能起着非常重要的作用,甚至可以影响某时段和区域温度等要素变化的方向。青藏高原地区对这两个辐射因子变化的响应与中国其他地区相比偏小,原因是该地区的云量高于其他地区。相对现代气候,末次盛冰期地球轨道参数变化对气候的影响小于CO2的作用。但相对于末次盛冰期气候的变化,这两个因子的贡献都是比较小的。CO2对末次盛冰期年平均温度变化的贡献大约为3%—10%。此外,现代和末次盛冰期气候背景下,CO2的作用相同。     

温室蔬菜人工增施CO2气肥技术综述

总结了前人在温室蔬菜人工增施CO2气肥方面所做的工作，分析了温室增施CO2气肥后，对蔬菜光合特性、营养代谢、生长发育和产量的影响，列出了几种常用的CO2气肥及其使用方法，最后给出了CO2气肥的适宜施放时间和适宜施放浓度。     

ENSO,火山活动与大气CO2的年际变化

利用大气CO2及其δ13C的观测数据分析了不同区域大气CO2的季节和年际变化特征,并结合δ13C的变化趋势判断大气CO2变化的主要影响因素是来自陆地还是海洋.结果表明:大气CO2的年际变化主要受ENSO引起的陆地植被初级生产量而不是海洋吸收变化的影响,且La Ni(n)a对大气CO2的影响大于El Ni(n)o.火山活...     

中国二氧化碳排放源现状分析

通过对20世纪90年代中国几个主要温室气体研究项目中关于二氧化碳(CO2)排放源研究结果的综合分析,结合最新资料,对1990年的中国CO2排放源进行了收集和完善,对1994年中国CO2排放源重新做了计算.其中,工业生产过程的CO2排放,在以前的研究中仅仅计算了水泥一项,本研究中我们增加了石灰、钢铁、电解铝三项,力求使结果更接近实际情况.结果表明,1990年和1994年中国CO2矿物燃料燃烧和工业过程总排放分别为2218.9×106t(合605.1×106t碳)和2787.8×106t(合760.3×106t碳),分别占当年全球CO2总排放的10.2%和12.7%.能源和工业生产活动的CO2排放均有不同程度的增长.矿物燃料燃烧是中国CO2的最大排放源,占总排放的90%以上.对CO2排放源的不确定性分析表明,中国CO2排放存在大于10%的减排潜力.     

温室气体吸收带重叠对CO2红外辐射效应的影响

利用精确的逐线积分模式,研究了大气主要温室气体H2O、CO2、O3、N2O和CH4吸收带重叠对红外冷却率的影响。同时,通过CO2浓度加倍的敏感性试验,详细讨论了重叠效应对CO2辐射效应的影响。结果表明：气体吸收带重叠对大气红外辐射计算具有重要的影响。在这5种大气主要的吸收气体中,N2O和CH4的重叠效应对总冷却率影响很小,在实际应用中可以忽略两者的重叠作用,采用近似方法处理其贡献。重叠效应对CO2辐射效应影响的总趋势是减弱由于其浓度增加而导致的温室效应的增强,主要贡献来自于CO2 15 μm带的两翼,以及以960 cm-1和1064 cm-1为中心的次级弱吸收区。在垂直方向上,重叠效应主要表现在减弱了地表大气的增温强度,并使对流层大气由原来的冷却作用转变为增暖作用,而对平流层大气的影响很小。此外,由于大气H2O含量的变化,重叠效应还表现出明显的季节性和纬度变率。     

土壤温度和湿度对冬小麦田土壤空气 CO2浓度的影响

通过同步观测耕层土壤空气CO2浓度廓线、土壤温度和土壤含水量,主要研究和讨论了华东地区典型稻麦轮作农田旱地阶段的土壤空气CO2浓度的变化规律,及土壤温度和含水量对它的影响.结果表明:麦田土壤空气CO2浓度与植物生长密切相关.土壤空气CO2浓度受土壤温度的影响较为显著,且深层的相关性要明显大于浅层.观测阶段的麦田土壤含水量介于30%和44%之间,与土壤空气CO2浓度有较好的相关性(相关性R2=0.61,统计显著性p＜0.001).土壤空气CO2浓度与土壤含水量呈正相关性的原因可能是:高土壤含水量导致的低充气孔隙度降低了土壤空气CO2扩散速率,从而导致土壤空气CO2聚积,浓度升高.在0～30 cm土层中,上层土壤气体中的CO2向上垂直扩散要比下层土壤快.土壤温度对土壤空气CO2浓度的影响大于土壤含水量.     

上海郊区二氧化碳通量特征分析

利用上海郊区奉贤的涡动相关通量观测资料,对2015年9月至2016年8月二氧化碳(CO2)通量的时空分布特征、年总排放量进行了分析.结果表明,上海奉贤春、夏、秋季的9-14时CO2通量几乎全为负值,冬季CO2通量则全天均为正值.奉贤CO2通量没有明显的周末效应.植物光合作用是影响奉贤CO2通量时间变化特征的主要因素.各...     

CO2浓度与土壤水分胁迫对红松和云杉苗木影响的试验研究

全球气候变化对植物影响研究的主要内容是由于大气中CO2 浓度升高导致的气温升高和土壤干旱化对植物的影响。文中利用人工气候室试验研究了高CO2 浓度和土壤水分胁迫对红松和云杉的影响 ,结果表明 :CO2 浓度升高使红松和云杉生长量的增长率提高 ,土壤水分胁迫使树木生长量的增长率下降 ,且CO2 浓度升高的正效应要小于土壤水分胁迫的负效应。CO2 浓度升高使树木叶水势增大 ,土壤水分胁迫使树木叶水势减小 ,这从植物生理的角度说明了CO2 浓度变化和土壤水分胁迫对树木的影响机理 ,且在轻度干旱的情况下 ,高CO2 浓度使树木叶水势增大 ,但随着土壤干旱程度的加重 ,树木的叶水势逐渐减小。同时 ,从实验结果还可以看出 ,虽然大气中CO2 浓度和土壤湿度变化对苗木的影响显著存在 ,但与农作物和牧草等植物相比 ,这种影响仍要小得多。     

北京市两种主要温室气体浓度的日变化

通过对北京地区CH4和CO2浓度日变化将近一年的连续监测和数据分析,发现它们日变化从总体上来看具有较强的规律性,CO2的日变化有明显的双峰结构,而CH4则是单峰的结构。化石燃料的燃烧,对CO2日变化峰值出现的时间有着明显的影响,且CH4和CO2的日变化具有较好的相关性。源汇强度的变化和昼夜气象因素的周期变化,是两种温室气体形成稳定日变化形式的主要因子。     

北京市高分辨率CO2排放清单研究

CO2排放清单是推动城市低碳发展的重要基础工作.文中采用自下而上和自上而下相结合的方法测算了2017年北京市CO2排放清单.自下而上方面,基于近13000座锅炉数据核算了CO2排放量.自上而下方面,利用改编后的北京市分行业分品种能源消费表对自下而上核算的分行业能源消费数据进行校验,从宏观上控制核算数据的系统误差.研究发...     

半干旱草原温室气体排放/吸收与环境因子的关系研究

静态箱一气相色谱法对内蒙古半干旱草原连续两年的实验观测研究结果表明,内蒙古草原是大气CO2和N2O的排放源,而是CH4的汇.在植物生长不同季节,草原生态系统排放/吸收温室气体CO2,CH4和N2O的日变化形式各有不同,其中在植物生长旺季日变化形式最具特征.3种温室气体的季节排放/吸收高峰主要出现在土壤湿度较大的春融和降雨较为集中时期.所有草原植物生长季节CO2净排放日变化形式均为白天出现排放低值,夜间出现排放高值.较高的温度有利于CO2排放,地上生物量决定着光合吸收CO2量值的高低.影响半干旱草原吸收CH4和排放N2O日变化形式的关键是土壤含水量和供氧状况,日温变化则主要影响日变化强度.吸收CH4和排放N2O的季节变化与土壤湿度季节变化分别呈线性反、正相关,相关系数均在0.4～0.6之间.自由放牧使CO2、N2O和CH4交换速率日较差降低,同时使N2O和CH4年度排放/吸收量减少和CO2年度排放量增加.     

对IPCC第五次评估报告部门减排路径和措施评估结果的解读

分析、解读了IPCC第五次评估报告对能源供应,工业,交通,建筑,农业、林业和其他土地利用（AFOLU）等部门温室气体和CO2减排途径和措施评估的主要结论。2000年以来,除了AFOLU,其他部门的温室气体排放量一直在增长。在增加的排放量中能源系统、工业、交通运输和建筑部门分别贡献了47%、30%、11%和3%。未来,这些部门仍将是全球温室气体的主要排放源和减排的重点领域。通过推进技术进步,持续提高能源效率,进一步优化能源结构,提高碳排放效率,提高原材料使用效率,强化废物管理,提高产品使用效率,减少对产品及相应服务的需求以及广泛利用碳捕获与封存和CO2去除技术,到2050年与基准情景相比,这些部门的CO2排放量可减少15%～80%。所有这些减排措施对我国主要部门减排CO2均具有借鉴意义。     

MM5对中全新世时期中国地区气候的模拟研究

MM5模式结果与地质记录的对比表明,这个模式系统可以较好地模拟中全新世时气候的变化,特别是模式模拟的降水变化与地质记录吻合得较好.区域模式的结果比全球模式结果有所改进.模式结果显示:与现代相比,中全新世时,中国地区的气温升高,夏季升温超过冬季.同时,中国的内蒙古东部地区、东北地区和华北地区降水显著增加;而中国的华东、华中、华南和西南地区降水减少.中国东部30°N以北地区夏季风增强;中国东部的冬季风减弱.从一系列敏感试验结果,可以发现:在中全新世时,中国地区的气温、风场和降水的变化主要受大尺度环流背景场变化的影响,其对降水变化的影响超过50%.其次受地表状况和植被变化的影响,植被的变化主要影响中国东部地区,使得在冬季和夏季中国地区均升温;而且,对华北部分地区降水变化的影响最大超过25%.地球轨道的变化使得中全新世时太阳辐射的季节变化较大,造成中全新世时中国地区在冬季降温,在夏季升温;同时,对东北和华北地区的降水有重要影响,其影响与植被变化的影响相当.中全新世时,大气中CO2的体积混合比为280×10-6,CO2的变化使得中伞新世时气温降低,但量级较小.影响中全新世时中国地区气候变化的因子,按影响程度由大到小的排序为:大尺度环流背景场、植被变化、地球轨道参数变化和CO2浓度变化.     

1971-2005年中国CO2排放影响因素分析

利用Kaya恒等式结合宏观经济背景的变迁,对1971-2005年期间影响中国CO2排放量的因子展开分析。结果表明：经济的快速发展和人口的增长是CO2排放增加的主要驱动因素;能源强度的改善和能源结构的低碳化不仅是减少CO2排放的重要选择,也对中国实现"十一五"期间单位GDP能耗降低20%的目标具有重要的现实意义。     

大气中CO_2浓度增加对我国气候的影响

本文利用一个全球九层大气环流模式，对大气CO2浓度倍增以及CO2浓度倍增同时海温升高进行了两个数值试验。主要分析了CO2浓度增加对我国夏季气候的影响。在仅仅考虑CO2浓度倍增的情况下，我国大部分地区气温升高，尤其在西北地区升温最多，但是长江中、下游地区则是降温。考虑CO2浓度倍增后大气对海洋的感热作用使海表温度上升，所得结果基本相同，但升温幅度增大。大气中CO2浓度倍增后，我国降水分布有所改变，西北地区更加干燥，沿海地区更加湿润。     

半干旱草原温室气体排放/吸收与环境因子的关系研究

静态箱—气相色谱法对内蒙古半干旱草原连续两年的实验观测研究结果表明，内蒙古草原是大气CO2和N2O的排放源，和CH4的汇。在植物生长不同季节，草原生态系统排放／吸收温室气体CO2、CH4和N2O的日变化形式各有不同，其中在植物生长旺季日变化形式最具特征。三种温室气体的季节排放／吸收高峰主要出现在土壤湿度较大的春融期和降雨较为集中时期。对所有草原植物生长季节，CO2净排放日变化形式均为白天出现排放低值，夜间出现排放高值。较高的温度有利于CO2排放，地上生物量决定着光合吸收CO2量值的高低。影响半干旱草原吸收CH4和排放N2O日变化形式的关键是土壤台水量和供氧状况，日温变化则主要影响日变化强度。吸收CH4和排放N2O的季节变化与土壤湿度季节变化分别呈线性反、正相关，相关系数均在0．4-0．6之间。自由放牧使CO2、N2O和CH4交换速率日较差降低，同时使N2O和CH4年度排放／吸收量减少和CO2年度排放量增加。     

1971-2005年中国CO2排放影响因素分析

 利用Kaya恒等式结合宏观经济背景的变迁,对1971-2005年期间影响中国CO2排放量的因子展开分析。结果表明：经济的快速发展和人口的增长是CO2排放增加的主要驱动因素;能源强度的改善和能源结构的低碳化不仅是减少CO2排放的重要选择,也对中国实现"十一五"期间单位GDP能耗降低20%的目标具有重要的现实意义。     

编辑选编

日本北海道大学的Yin等利用温室气体观测卫星(GOSAT)和轨道碳观测卫星(OCO-2),综合分析了2009年6月—2016年12月澳大利亚CO2浓度的时空变化。在空间分布上,澳洲中部的CO2浓度一直高于其他地区,而该地区降水的缺乏被认为是导致CO2浓度增加的主要原因之一。将结果与K?ppen-Geiger气候分类相结合,发现CO2的空间分布与各种气候类型之间存在着微妙的关系。降水、海温、沿海浮游植物、植被覆盖等因素共同影响澳大利亚CO2浓度的空间分布.