我国温室气体本底浓度网络化观测的初步结果

CO₂和CH₄是《京都议定书》限排的主要温室气体。自1990年以来的长期观测表明, 我国青海瓦里关全球本底站大气CO₂和CH₄浓度与北半球中纬度地区其他一些本底站的同期观测结果具有可比性, 观测数据已成为WMO全球温室气体公报及国内外有关评估报告的重要参考依据; 我国4个区域本底站过去一年来的采样分析结果显示:北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、湖北金沙大气CO₂和CH₄浓度明显高于同期瓦里关站的观测值, 表明4个区域站大气CO₂和CH₄受自然及人为活动的影响较大。迄今为止, 国内相关部门通过多种方式开展了温室气体浓度长期观测或短期科研, 各具优势和特点, 但力量相对分散、观测站稀少、侧重点和目标各异。为了全面掌握我国温室气体本底浓度时空变化, 了解不同区域大气受自然和人为活动影响的程度, 亟需相关部门分工协作、优势互补、资源共享, 尽快推进我国温室气体及相关微量成分的网络化观测分析和源汇反演模式系统建设, 进而测算、验证不同区域温室气体排放源和吸收汇的动态变化, 分析、评估各区域之间的输送和影响, 为我国应对气候变化的内政、外交提供决策支持。     

城市排放与输送对北京上甸子站温室气体本底观测的影响分析

以北京上甸子区域大气本底站二氧化碳(CO2)和几种典型卤代温室气体(HFC-134a、PFC-218和HCFC-22)浓度在线观测为例,统计分析并匹配计算了各风向浓度距平与浓度载荷,探讨了各季节城市排放和输送对上甸子站温室气体本底观测的影响。研究期间,CO2本底数据比例约21.2%,受局地和城市排放与输送影响,非本底浓度比本底浓度偏高(3.7±1.3)×10~(-6);HFC-134a和PFC-218浓度距平和浓度载荷的特征反映了两个物种源区特征的差别;HCFC-22浓度特征与空调制冷剂夏高冬低的季节排放规律相一致。     

江西省温室气体监测及关键领域碳排放核算工作进展

简要概括了“十三五”规划实施以来,江西省开展温室气体浓度监测及关键领域排放核算相关工作及研究进展。1) 阐述了江西省温室气体观测站网建设现状,分析了各监测站浓度变化特征,对监测数据质量进行了评估,规范了业务服务产品;2) 基于景德镇站温室气体观测数据,开展了大气CO2和CH4浓度变化及其源汇特征相关研究,摸清其区域输送影响及源汇特征;3) 通过对卫星资料的分析研究,揭示了江西省大气温室气体浓度时空分布特征;4) 通过连续多年重点企业碳排放核查,促进了碳排放权交易市场的建立;5) 完成江西全省及11个设区市农业温室气体清单的编制,掌握了农业温室气体排放动态变化,编制发布了相关技术规范。江西省温室气体监测起步较晚,相较于山西、广东、江苏等省仍存在一定差距,亟待配备充足的资金和人员,规范台站观测业务运行,加强数据质控和技术队伍建设;此外,有必要加强各类排放过程排放因子本地测算,进一步规范碳核查工作流程,为江西省生态文明建设、绿色低碳发展及应对气候变化提供支撑。     

瓦里关大气本底观象台CO2、CH4观测过程的质量控制

以中国大气本底基准观象台的温室气体(CO2、CH4)观测仪器为例,从仪器运行的稳定性和各级标准气体标定两个方面介绍了温室气体观测数据的质量控制方法.结果表明,瓦里关大气本底台的CO2、CH4观测仪器运行稳定,观测数据具有很高的精确度和可信度.经过严格质量控制的温室气体实时测量数据报送到世界气象组织下属的温室气体数据中心,成为各国科学家分析欧亚大陆温室气体本底浓度的主要依据.     

瓦里关温室气体本底研究的主要进展

由于温室气体浓度显著增长及其在气候与环境变化中的作用,国际上众多的科学计划和观测体系都把它们的时空分布、源汇及趋势列为重要内容,获得的各种资料在评价人类活动对气候和环境的影响及有关对策研究中起着关键作用。文章阐述了在中国内陆本底地区开展温室气体长期、定点观测的意义和必要性,系统地讨论了10多年来中国瓦里关本底站温室气体本底研究的主要进展。利用瓦里关经严格国际比对和质量控制的大气CO2、CH4长期观测资料,结合同期的地面风资料进行统计分析,建立了瓦里关大气CO2和CH4本底资料筛选方法;利用本底观测资料,研究了瓦里关大气CO2及其δ13C、CH4和CO本底变化及源汇特征所体现的亚洲内陆地域特点和全球代表性,并进一步与同期、同纬度海洋边界层参比值(MBL)以及北半球其他6个大气本底站同期观测数据对比分析,发现了瓦里关大气CH4和CO独特的季节变化并探讨了成因;根据空气团后向轨迹簇所途经的下垫面源汇同观测的大气CO2和CH4浓度变化之间的关系,探讨了瓦里关大气CO2和CH4的输送来源;利用Hysplit-4扩散与输送模式,计算了冬、夏典型月份人为源和自然生态系统源汇对瓦里关大气CO2浓度变化的贡献。并在现有基础上,提出了有待进一步解决的科学问题。     

中国气象局温室气体在线观测项目工作进展

2008年7月,中国气象局确定了今后一个时期应对气候变化的六大重点任务.加强温室气体在线监测分析能力建设,为气候变化的科学研究、节能减排等提供有力科技支撑就是其中一项重要工作.温室气体在线观测项目(一期)建设包括在我国4个大气本底站(青海瓦里关、北京上甸子、浙汀临安、黑龙江龙凤山)建成2种主要温室气体(二氧化碳和甲烷)在线观测系统,2008年底之前卜传观测资料,为了解各站所在地温室气体本底浓度变化及地区间差异,进一步分析评估不同地区之间的相互影响、测算排放源和吸收汇的动态变化奠定基础,为我国应对气候变化的内政、外交提供科技支撑.     

静态箱-气相色谱法CO2和CH4通量观测的质控方法研究

通量观测与大气本底浓度观测采用统一的分析—质控—标校流程和方法对准确评估大气温室气体源汇至关重要。静态箱-气相色谱法是研究陆地生态系统CO_2和CH_4通量的重要手段。本研究首先在实验室对存储样品的气袋进行检测与处理,包括剖析气袋结构,测试气袋在一定时间内对气样中CO_2及CH_4浓度的影响,根据测试结果对采样、运输流程进行优化,确保样品尽量减少污染;其次,采用与温室气体本底浓度分析—质控—标校相一致的流程和方法,以保证两种观测方法所获取数据的准确可比;最后,将本研究中优化的流程和方法应用于2007年7月至2008年7月期间青海瓦里关自由放牧地和围栏草地开展的温室气体通量观测实验,获取了较高质量的CO_2及CH_4通量观数据并进行了初步分析。     

Picarro温室气体在线观测系统观测的瓦里关甲烷浓度分析

利用picarro温室气体在线观测系统观测的2009年和2010年瓦里关地区的甲烷浓度数据,分析了该地区甲烷这种温室气体的各种变化规律和趋势。通过与瓶采样数据的比较可以肯定picarro系统测出的甲烷浓度数据的可靠性。数据分析表明瓦里关地区甲烷浓度在持续升高,甲烷本底浓度日变化规律不明显,有明显的准季节变化规律和梯度变化规律。     

温室气体本底观测研究

简要介绍了限排温室气体的源、汇特点及其影响,概述了国内外温室气体本底观测研究的沿革及发展趋势,阐述了在我国深入开展该领域工作的紧迫性和必要性。     

北京上甸子本底站2003年秋冬季痕量气体浓度变化特征

2003年9月至2004年2月在北京上甸子区域大气污染本底监测站(117°07′E,40°39′N,海拔293.9 m)开展了对大气中痕量气体的连续在线监测,获得了NO、NO2、SO2、CO和O3等气体组分的变化特征、变化规律和浓度水平。初步分析表明,NO、NO2、SO2、CO和O3有明显的日变化和月变化特征。O3浓度在秋季较高,冬季较低;NO、NO2和SO2冬季出现浓度高值。探讨了O3和痕量气体与气象因子的关系。O3与NO、NO2、NOx、CO和SO2皆为负相关,CO与NOx和SO2具有较好的相关性。本底站痕量气体浓度与同期观测的城区污染物浓度相比其变化趋势基本呈同位相。     

新一代温室气体观测卫星（GOSAT、OCO）传感器设置

为了深入了解国际上新一代CO2等温室气体的空间观测计划及进展情况,以日本和美国于2009年最新发射的温室气体测卫星＂呼吸＂号（GOSAT）、＂轨道碳观测者＂（OCO）为例,分析了观测计划的开展情况,对卫星上搭载的传感器设置做了分析,对新一代温室气体专用观测卫星与传统卫星上的传感器做了对比,得出了新一代的传感器在设置上的特点：波段设置在近红外太阳辐射以获得边界层的温室气体含量,具有高的光谱分辨率以保证观测精度,多种观测方式结合以获得最大的信息量。并提出了我国应对温室气体观测资料缺乏的对策,发展专用观测卫星或传感器,以提供我们自己的高精度的全球和区域温室气体观测数据。     

新一代温室气体观测卫星(GOSAT、OCO)传感器设置

为了深入了解国际上新一代CO2等温室气体的空间观测计划及进展情况,以日本和美国于2009年最新发射的温室气体测卫星呼吸号(GOSAT)、轨道碳观测者(OCO)为例,分析了观测计划的开展情况,对卫星上搭载的传感器设置做了分析,对新一代温室气体专用观测卫星与传统卫星上的传感器做了对比,得出了新一代的传感器在设置上的特点:波段设置在近红外太阳辐射以获得边界层的温室气体含量,具有高的光谱分辨率以保证观测精度,多种观测方式结合以获得最大的信息量。并提出了我国应对温室气体观测资料缺乏的对策,发展专用观测卫星或传感器,以提供我们自己的高精度的全球和区域温室气体观测数据。     

阿克达拉区域大气本底站反应性气体在线观测

为了促进大气成分业务观测水平的提高,对阿克达拉区域大气本底站新建设的NO_x、SO_2、CO和O_3 4种反应性气体集成观测系统的构造、功能以及质量控制方法进行了介绍,分析了在站址科学论证期间观测到的O_3和CO的浓度水平和变化特征,并与其他本底站的观测结果进行了比较,给出了新观测系统的一些初步观测结果。结果表明,阿克达拉站观测到的O_3和CO的浓度水平及其变化特征有别于中国东部几个大气本底站的观测结果,反映了该站与其他站的差异;新的观测系统自动化程度较高、易于实现质量控制,其性能指标能够满足该偏远站点观测的需求。     

瓦里关大气本底基准观象台

瓦里关大气本底基准观象台(简称本底台或CGAWBO)是根据《联合国气候变化框架公约》,由中国政府与世界气象组织(WMO)和环境基金(GEF)合作开展的对全球尺度大气本底污染浓度进行监测的国际合作项目。按世界气象组织有关规范和标准,在全球基准大气本底条件下开展包括温室气体、大气     

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.     

中国4个国家级野外站大气CH4本底浓度变化特征

CH4是仅次于CO2的重要温室气体。2006年9月至2008年8月期间,按全球大气本底观测要求,在青海瓦里关、北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山4个国家级野外站开展每周一次空气样品flask瓶采样分析,获得了该地区为期2 a的大气CH4本底浓度资料。结果表明,2 a间瓦里关、上甸子、临安和龙凤山4站CH4浓度年均增幅分别为9.1×10-9、3.8×10-9、21.8×10-9和8.2×10-9;瓦里关站大气CH4浓度增长趋势与全球平均状况较为接近,能较好地反映北半球中高纬度内陆地区大气本底特征;但上甸子站年均本底值相对较低且季振幅偏小,而龙凤山和临安站季节变化规律相似,表现为CH4浓度冬季高而夏季偏低且季振幅较大。     

荣誉激励我们继续前进

<正>2015年5月23日是中国大气本底基准观象台全体职工值得骄傲和自豪的一天,以"创新驱动先行"为主题的第十七届中国科协年会在广东省广州市召开,会议颁发了以我国著名科学家周光召名义设立的基金奖,青海省海南藏族自治州中国大气本底基准观象台的德力格尔研究员和他率领的温室气体本底浓度观测队伍获气象科学奖(团队)。基金会的奖励宗旨是,奖励奉献在艰苦环境第一线,献身科学,做出卓越贡献和致力于推进国     

用卫星资料分析中国区域CO柱总量时空分布特征

该文利用国际先进在轨星载探测仪器SCIMACHY/ENVISAT和MOPITT/TERRA的一氧化碳(CO)柱总量观测资料,比较两个载荷的观测结果发现,二者在陆地区域的观测数据一致性较好,且与我国本底站近地面观测结果有比较一致的时间变化态势,表明CO柱总量卫星观测值可以很好地反映其在我国大气中的时空分布特性。利用MOPITT长时间的观测数据(2000年3月—2009年2月)对中国区域CO柱总量时空分布特性进行了分析,研究结果显示:我国东部地区CO柱总量显著高于西部地区,两个地区的CO柱总量年平均值9年内均呈上升态势,西部地区平均年增长率是千分之一的量级,东部地区年增长率约为1.0%。中国区域CO柱总量分布随季节变化显著,春季CO柱总量平均值最高,但是CO柱总量最小值,在东部地区出现在夏季,而西部地区出现在秋季。     

典型高碳排放城市临汾温室气体时空分布特征及影响因素

利用山西省临汾城市站2013—2018年CO₂、CH₄摩尔分数及气温、相对湿度、风速风向观测资料,以及欧洲中期天气预报中心ERA-5 PBL(planet boundary layer)再分析资料和美国国家环境预报中心GDAS(global data assimilation system)再分析资料,分析高碳排放城市临汾两种温室气体浓度的时空分布特征及影响因素。结果表明：临汾市年平均CO₂和CH₄摩尔分数分别为441.7×10^-6和2359.5×10^-9,均高于全球平均值、青海瓦里关本底站以及上海浦东等城市站,且春、秋、冬季两种气体浓度具有极显著的正相关,临汾市人为碳排放是碳循环的主导因素。临汾市CO₂和CH₄摩尔分数呈明显的“单峰单谷型”月际变化,冬季两种气体摩尔分数均最高,而CO₂夏季最低,CH₄春季最低;CO₂和CH₄...     

临安本底站微量气体浓度分布特征及其对气溶胶的影响

该文讨论了1991年8月下旬至11月上旬在浙江临安大气污染本底站（属WMO）所监测的微量气体SO2、NO2和O3浓度分布特征，微量气体化学转化过程对气溶胶浓度的影响，同时还讨论了空气质点轨迹特征和风向对上述过程的影响。结果表明:临安站微量气体浓度在一定条件下有明显的日变化，而且这种变化影响到气溶胶浓度的分布。