气候变化在今后1000年中是不可逆的

NOAA的Amanda Scott等最近的研究表明,即使CO2排放减少,它对全球温度变化的影响在今后很长时期仍然会非常显著,而且这种变化是不可逆的。影响包括全球海平面升高和某些地区降水减少。变化的后果可能会表现为供水紧张、火灾频繁、沙漠扩大以及农业歉收。研究人员指出,目前海洋通过吸收热量使全球变暖减缓,最终会将这些热量释放回大气,导致更为显著的全球性增温,格陵兰和南极的冰原融化引起海平面上升。     

Impacts of Future NOx and CO Emissions on Regional Chemistry and Climate over Eastern China

A coupled chemical/dynamical model (SOCOL-SOlar Climate Ozone Links) is applied to study the impacts of future enhanced CO and NOx emissions over eastern China on regional chemistry and climate. The result shows that the increase of CO and NOx emissions has significant effects on regional chemistry, including NOx, CO, O₃, and OH concentrations. During winter, the CO concentration is uniformly increased in the northern hemisphere by about 10 ppbv. During summer, the increase of CO has a regional distribution. The change in O₃, concentrations near eastern China has both strong seasonal and spatial variations. During winter, the surface O₃, concentrations decrease by about 2 ppbv, while during summer they increase by about 2 ppbv in eastern China. The changes of CO, NOx, and O₃, induce important impacts on OH concentrations. The changes in chemistry, especially O₃, induce important effects on regional climate. The analysis suggests that during winter, the surface temperature decreases and air pressure increases in central-eastern China. The changes of temperature and pressure produce decreases in vertical velocity. We should mention that the model resolution is coarse, and the calculated concentrations are generally underestimated when they are compared to measured results. However, because this model is a coupled dynamical/chemical model, it can provide some useful insights regarding the climate impacts due to changes in air pollutant emissions.     

水稻覆膜节水种植对NO排放的影响

为保障粮食安全和节约水资源,水稻覆膜节水技术正越来越多地被农业生产部门运用到水稻生产中。但是,与传统种植模式(采用淹水与烤田相结合的间歇灌溉)相比,水稻覆膜节水种植模式通过改变土壤条件,引起稻田生物地球化学过程变化,进而使得大气环境污染性气体一氧化氮(NO)的排放发生变化。为了定量研究两种种植模式的NO排放差异及其关键控制因子,采用静态暗箱—化学发光法,对不同种植模式下两种施肥条件(常规施肥与无氮肥对照)的水稻—休耕系统NO排放通量及其环境因子进行了原位周年观测。结果表明,水稻生长季NO排放主要发生在中期烤田阶段,覆膜节水种植模式的NO通量多高于常规淹水种植模式,水稻生长季NO排放系数分别为0.12%和0.016%,主要原因是覆膜节水种植模式提高了土壤温度和氧化还原电位。在休耕季,两种种植模式的NO排放都与土壤湿度呈显著负相关。覆膜节水种植模式全年NO排放有大于传统种植模式的趋势,其排放系数分别为0.15%和0.032%,但需时间更长地点更多的试验研究加以证实。     

北极海冰快速缩减威胁永久冻土层

NCAR新的研究表明,美国阿拉斯加州、加拿大、俄罗斯的气候变暖速度在海冰迅速损失期间增加了2倍。该发现引起人们关注北方永冻土解冻及其对敏感的生态系统、人类公共设施和额外温室气体排放的潜在影响。该研究由美国能源部和美国国家科学基金会共同资助,由NCAR研究人员完成,成果发表在2008年6月的Geophysical Research Letters杂志上。     

全球气候模式对宁夏区域未来气候变化的情景模拟分析

利用多个全球气候模式(GCM)的情景模拟结果分析只考虑温室气体效应的IS92a GG情景和同时考虑温室气体效应和硫化物气溶胶辐射效应的IS92aGS情景以及SRESA2、B2情景下宁夏区域21世纪地面气温和降水量的可能变化,并进行不确定性分析。气候基准时段(1961~1990年)模拟结果与观测资料的对比分析表明,GCM对宁夏气候具有一定的模拟能力;整体上讲,GCM对地面气温的模拟值偏低,对降水量的模拟值偏高,其中ECHAM4和HadCM3对宁夏基准时段地面气温和降水量的模拟结果与观测比较接近。各GCM模拟值的平均结果显示,4种温室气体排放情景下21世纪宁夏区域气温持续升高,至21世纪末宁夏升温幅度可达4~6℃,与全国平均的增温幅度大致相当;与升温趋势相应的是降水量的增加,但降水变化呈现出很大的波动性,至21世纪末宁夏的降水变化幅度可达10%~40%。各个GCM模拟的宁夏气候变化的总趋势是一致的,但各模式在不同情景下模拟结果的差异很大,存在较大的不确定性。     

基于修正的GHG-RA模型的三峡库区甲烷排放通量估算

利用以往研究中三峡库区的24个监测点的甲烷排放通量实测数据及其年平均气温和降水量数据,对温室气体排放风险评估模型(greenhouse gas risk assessment tool,GHG-RA)的系数进行了修正;利用修正的GHG-RA模型,估算了三峡库区24个监测点的甲烷排放通量;对2018～2117年期间三峡库区的平均甲烷排放风险进行了评价。研究结果表明,利用修正的GHG-RA模型估算的24个监测点的甲烷排放通量的平均值为0.222 mg/(m2·h),与实测值的均方根误差和平均偏差分别为0.12 mg/(m2·h)和0.32 mg/(m2·h);估算的2018～2117年期间三峡库区的平均甲烷排放通量为0.255 mg/(m2·h),甲烷排放风险为中等排放风险。     

不同人为源排放清单对大气污染物浓度数值模拟的影响:以浙江省为例

应用大气化学模式WRF-Chem(Weather Research and Forecast-Chemistry),分别选用亚洲排放源清单INTEX-B(Intercontinental Chemical Transport Experiment-Phase B)、REASv2.1(Regional Emission inventory in Asia version 2.1)以及全球排放源清单HTAP_v2(Hemispheric Transport of Air Pollution version 2),对浙江省2013年12月进行模拟,分别记为IN、RE和HT试验,研究人为源排放清单对大气污染物浓度数值模拟的影响。结果表明,3组试验合理的反映出PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物,即细颗粒物)、PM10(空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物,即可吸入颗粒物)和NO_2近地面浓度的时空分布特征,相关系数为0.5~0.8,85%以上的模拟值落在观测值的0.5~2倍范围内,但对SO_2近地面浓度模拟较差。IN、RE、HT试验对PM2.5和PM10的模拟偏差均成递减趋势,约为30%、16%和6%,HT试验的模拟值更加接近观测。INTEX-B清单中PM2.5的一次排放与二次气溶胶前提物SO_2均高于REAS与HTAP清单,因此会导致更多的硫酸盐生成,从而进一步增加PM2.5浓度。HTAP_v2清单中较低的NH3排放会抑制硝酸盐的生成,从而有助于降低PM2.5浓度。3个清单的基准年与模拟年的差异对SO_2浓度模拟的准确性影响更大,INTEX-B清单中SO_2排放量明显高于REASv2.1与HTAP_v2清单,尤其在浙北和沿海工业发达地区,导致IN试验模拟的SO_2在这些地区存在明显高估。3组试验模拟的NO_2浓度偏差最小且更为接近(-8%~4%),主要原因是3个清单在浙江省的NOx排放十分一致。从3组试验结果之间的差异程度来看,浙江省范围内PM2.5、PM10、SO_2和NO_2逐日浓度模拟值之间的平均差异程度分别约为14%、15%、51%和16%,最大差异程度分别为69%、78%、137%和132%。月均浓度与逐日浓度的平均差异程度基本一致,但最大差异程度明显更低。总体来看3组试验模拟的PM2.5、PM10与NO_2的差异程度明显低于SO_2。     

中国省区间贸易隐含PM2.5的测算及其空间转移特征

针对不同区域实行“共同而又有区别”的污染治理政策是实现区域联防治理大气污染的有效措施,而随着省际贸易加强,难免导致污染物在不同区域间的转移。本文采用区域间投入产出模型,对中国30省区间省际贸易隐含PM_2.5进行核算。结果表明,省际贸易隐含PM_2.5约占总PM_2.5排放的1/3,经济危机使得省际贸易隐含PM_2.5量变小,但贸易隐含PM_2.5在以生产计算的PM_2.5排放中的作用在增大。东部省区的省际调出贸易隐含PM_2.5主要由最终消费部分导致,而中、西、东北省区则主要为中间投入部分导致,在控制贸易隐含排放时,需对不同调出类型省区采用不同的控制方法。省际调入贸易隐含PM_2.5主要由中间投入过程贸易隐含PM_2.5构成,越来越多的产品在不同省区间共同生产完成,区域联合治污显得尤为必要。东北、西部、中部省区由固定资本形成导致的省际贸易隐含PM_2.5比例要高于东部省区,可见政策导向也是造成贸易隐含排放的原因之一。需重点控制省际贸易隐含PM_2.5排放量较高建筑业、机械设备制造业和其他服务业。除河北、山东外,东部省区均为省际贸易隐含PM_2.5净调入省份,中、西部、东北省区中则多为省际贸易隐含PM_2.5净调出省份。经济危机使得省际间净贸易隐含PM_2.5的转移量变小,但并未改变其转移趋势。净调入省区需相应的补偿净调出省区,或对其进行技术转移。