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1.
CH4和N2O作为主要温室气体,自工业革命以来排放量急剧增加,已经被列入《京都议定书》要求控制它们的排放。本文利用高光谱分辨率的辐射传输模式,计算了CH4、N2O在晴空大气和有云大气条件下的瞬时辐射效率和平流层调整的辐射效率,以及它们的全球增温潜能(GWP)和全球温变潜能(GTP),并根据模式结果拟合了CH4和N2O的辐射强迫的简单计算公式。本文的研究表明:CH4和N2O在有云大气下的平流层调整的辐射效率分别为4.142×10-4 W m-2 ppb-1和3.125×10-3 W m-2 ppb-1 (1ppb=10-9),经大气寿命调整后的辐射效率分别为3.732×10-4 W m-2 ppb-1和2.987×10-3 W m-2 ppb-1,与IPCC(2007)的相应结果高度一致。CH4和N2O 100年的全球增温潜能GWP分别为16和266;100年的脉冲排放的全球温变潜能GTPP分别为0.24和233;持续排放的全球温变潜能GTPS分别为18和268。它们在未来全球变暖和气候变化中,影响仅次于CO2,仍然起着非常关键的作用。 相似文献
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使用1994年7月至1996年12月大气CH4和地面风现场连续观测资料，分析了瓦里关全球大气本底基准站（36°17′N, 100°54′E，海拔3816 m）地面风变化对大气CH4本底浓度的影响。结果表明，水平风向、风速和垂直风向、风速的变化对大气CH4观测值的影响在春、夏、秋、冬季有明显不同，水平风向NE—ENE—E为CH4测量最主要的局地影响非本底扇区，静风及水平风速大于10 m/s、垂直风速大于±1 m/s对观测结果都有较大影响；由的统计平均还给出了此段期间瓦里关大气CH4在不同季节的浓度分布范围和日变化类型，并分析了可能成因；将地面风数据作为大气CH4本底资料的过滤因子之一，提出了适用于不同使用目的和要求的我国内陆高原大气CH4本底数据筛选方法，本底数据留存率约为原始资料量的50%。 相似文献
3.
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。 相似文献
4.
污水处理厂运行过程中大量释放甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O),是重要的人为温室气体排放源。基于2005—2015年统计资料和IPCC核算方法,估算了2005—2015年中国生活污水处理厂CH4和N2O排放,分析了其排放特征和影响因素;依据碳中和愿景设定3种减排情景（低减排、中减排和高减排),并预估了2020—2050年排放趋势和时空变化。结果表明：2005—2015年间污水处理厂温室气体排放量呈稳定增长趋势,CH4从1135.37万t CO2e上升至1501.45万t CO2e,N2O从2651.08万t CO2e上升为2787.05万t CO2e,年均增速分别为2.8%和0.5%。3种减排情景下,2020—2050年CH4和N2O排放量时间上呈先增后减趋势,低减排情景下CH4和N2O排放量分别于2036年和2025年达到峰值,分别为2431万和2819万t CO2e;中减排情景和高减排情景下CH4峰值点分别出现在2027和2025年,而N2O排放峰值均出现在2025年。2050年中减排和高减排情景下CH4排放量相较于低减排情景减排率约为47%和94%;2050年低减排、中减排和高减排情景下N2O排放量相较于2015年分别减排了12%、53%和95%。CH4和N2O排放量在空间上差异显著,华东地区排放量高,西北地区排放量低,东南区域所在省份排放量整体高于西北区域省份。影响因素中的经济发展程度与温室气体排放量密切相关。 相似文献
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从1994年8月至1995年8月，在龙凤山、临安大气污染监测站和瓦里关大气本底基准观象台对O3、NOX及SO2首次进行了长期的连续观测。初步分析表明:3站地面O3的平均浓度、月际分布和日变化特征因地理环境、海拔高度和天气条件的不同，表现出明显的差异性。平均地面O3浓度，龙凤山为34.8×10-9,临安为39.1×10-9,瓦里关山为49.3×10-9,龙凤山和临安的月平均地面O3浓度分布较复杂，在6～7月和12月～1月较低，10月底～11月初较高。而在瓦里关山，月平均地面O3浓度变化较平稳，6月份最大，12月最小。龙凤山和临安地面O3平均日变化量较大，下午浓度最高，清晨最小；而瓦里关山地面O3平均日变化较小，上午浓度略低；NOX和SO2的分布具有明显的局地性特征，在龙凤山，临安和瓦里关山，3站的总平均浓度分别为2.7×10-9（NOX）和0.7×10-9(SO2),8.1×10-9(NOX)和16.1×10-9（SO2），0.04×10-9（NOX）和0.15×10-9（SO2）。 相似文献
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基于CESM地球系统模式,模拟研究不同CO2浓度变化情景下,在快响应阶段和平衡阶段,CO2通过影响大气辐射传输过程的辐射效应和通过影响植被气孔的生理效应对气候系统的影响和作用机制异同。试验结果表明,在CO2倍增的情况下,CO2辐射效应和生理效应都会引起全球地表的增温。辐射效应在两个阶段的地表增温中均起主导作用,而在快响应阶段,生理效应在全球陆表增温中贡献率达到了(27.5±0.9)%。CO2辐射效应和生理效应对全球水循环的影响有明显差异。在平衡阶段,CO2辐射效应使全球地表蒸散增加(5.2±0.1)%,径流量增加(8.0±0.4)%;而CO2生理效应使全球地表蒸散量下降(3.9±0.1)%,径流量增加(10.1±0.4)%。在快响应阶段,生理效应在蒸散量的变化中占据主导作用。在CO2倍增试验基础上,又进行了大气CO2浓度分别为400×10-6、600×10-6、800×10-6、1000×1... 相似文献
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利用光腔衰荡光谱(CRDS)技术在线观测了广州番禺大气成分站(GPACS)的大气CO2浓度特征,分析了地面风对CO2的作用。结果表明：(1)大气CO2在珠江三角洲地区存在明显的地域不均匀特征,2014—2016年期间GPACS的年均本底浓度比全球背景地区平均增加了22.5×10-6(22.5 ppm);(2)大气CO2浓度在春季最高,冬、秋季次之,夏季最低,年均值为426.64±15.76 ppm;(3) CO2的日变化为双峰结构,峰值分别在05:00—07:00和21:00—22:00,谷值在13:00—15:00,表明受到了自然过程以及人为排放源的复合影响;(4)风场显著影响CO2的浓度分布,春、夏季CO2浓度距平日变化与地面风速为显著负相关,秋、冬季则为显著正相关。在春、夏季,S-WSW和NNE-N风向上CO2浓度较低,在秋、冬季,SSE-S和N方向均导致CO2浓... 相似文献
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近千年东亚季风变化统计动力反演与驱动机制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用观测数据和非线性统计-动力学方法,构建了东亚季风变化的动力方程。量化了单因子强迫及各因子间相互作用在东亚季风演化中的相对贡献率,为东亚季风驱动机制研究提供了量化参考。研究发现:（1）过去千年东亚季风是多种因子共同作用下的复杂非线性动力系统。有些因子以起驱动作用为主,则有些以反馈调节作用为主,因子间交互作用与东亚季风演化存在耦合效应机制。（2）季风的驱动力主要来源于副热带太平洋海表温度、青藏高原动力热力强迫、CO2和N2O交叉项、太阳辐射和N2O交叉项、CO2与CH4交叉项等的耦合作用机制;调节作用主要是石笋δ18O指代的地理位置、单因子CO2浓度、太阳辐射变化、CH4与N2O交叉项、太阳辐射与ENSO交叉项等的耦合作用机制。温室气体（CO2、CH4与N2O）浓度对东亚季风演化的驱动与调节作用贡献较大。（3）通过动力反演机制推论副热带太平洋和热带西太平洋对东亚季风均有驱动作用,但主要驱动力来自副热带太平洋,即驱动东亚季风变化的主源地在副热带太平洋海区,次源地在热带西太平洋海区。（4）由海-陆温差对季风演变贡献大小推测石笋δ18O指代的也主要是夏季风信息。 相似文献
9.
地球系统模式结果表明大气CO2浓度的快速增加是气候变化重要的原因之一。卫星资料分析结果表明，大气CO2浓度并非均一的，而是有明显的区域差异，以人类活动为主的碳排放会影响这一区域差异。这种空间差异如何影响区域地表气温对CO2的敏感度，需要进一步深入系统的研究，利用地球系统模式BNU-ESM(Earth System Model of Beijing Normal University)进行数值模拟，并与观测数据进行比较，结果表明：在试验模拟结果2°C阈值内，非均匀CO2浓度试验的CO2浓度增加阈值范围小于均匀CO2浓度试验结果，偏少约为4.3 ppm(106)。在区域尺度上，中国地表气温对CO2敏感度普遍低于美国、欧洲以及北半球平均水平，这表明CO2浓度空间差异对地表气温的敏感度的影响存在明显区域差异，很可能是CO2浓度辐射效应与气候系统反馈过程的共同作用结果，这需要进一... 相似文献
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以大豆“中黄-14”为试验材料, 利用OTC-1型农田开顶式气室, 首次模拟研究单独CO2和O3浓度倍增及其交互作用对大豆生物量、产量及其构成因子、同化产物分配形式和收获指数的影响。与未通CO2和O3的处理相比, 单独CO2浓度倍增对生物量、产量、荚果串数、荚数、籽粒数、籽粒重具有正效应, O3为明显的负效应, 通气时段越长效果越明显; 持续的CO2浓度和O3浓度倍增交互作用表现为CO2的影响大于O3; CO2和O3交互作用逐渐达到浓度倍增的处理, 由于O3剂量逐渐累积和阶段性增加, 对大豆刺激逐渐增强, 最终O3的负效应与CO2的正效应相近。单独O3浓度倍增抑制光合产物向根和籽粒的输送, 向叶茎的输送明显增强, 使根冠比 (RSR)、子粒与茎杆比 (GCR) 明显下降, 长期作用可使大豆收获指数 (HI) 减小, 叶重比 (LWR) 显著增加, 且随通气时间的延长影响增大; CO2浓度倍增及其交互作用对RSR、LWR、GCR和HI影响相对较小, 仅在±10%左右。 相似文献
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用气相色谱法在瓦里关全球基准站进行了大气甲烷（CH4）的连续测量,结合NOAA/CMDL气瓶采样CH4浓度资料的分析结果,给出了我国内陆高原大气CH4本底浓度的变化特征。分析结果表明:瓦里关山大气CH4浓度在1780×10-9～1840×10-9范围内波动,浓度值的变化范围符合中高纬度地区CH4浓度分布;CH4浓度有明显的日变化,夏季的变化趋势及振幅与冬春季有所不同;季节变化幅度不大,与全球大气CH4浓度本底值季节变化的特征及变化幅度的地理分布不太一致;有明显的年际变化,CH4年平均浓度表现为逐年升高,年 相似文献
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卫星短波红外CO2遥感获得大气低层CO2浓度信息,已成为目前国际热点研究领域。结合气候变化及碳源、汇观测需求,利用高精度大气辐射传输模式研究了高光谱分辨率、高精度CO2探测目标的可实现性。针对高光谱CO2探测器光栅分光、阵列探测器特点,分析了光谱分辨率、光谱采样率等关键技术指标对CO2探测的可能影响;基于辐射敏感度因子分析了不同探测精度要求下的信噪比需求。结果表明:高光谱CO2探测器首先应具有足够高的光谱分辨率,以便从太阳反射连续谱段中分辨出CO2吸收线;为保证CO2光谱的准确性,光谱仪所用探测器面元应该保证光谱采样率大于2;尽管探测边界层内CO2浓度1%变化所要求的信噪比难以达到,但探测整层大气CO2浓度1%的变化所需要的信噪比是可以实现的。 相似文献
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随着我国城市矿产开发的大力进行,其各方面的积极效益日益凸显。本文分析了我国城市矿产开发利用现状,并利用IPCC 提供的温室气体排放清单计算方法,对2011-2014 年我国废钢铁、废纸和废塑料的回收引起的CO2 和CH4 减排量进行统计分析。结果表明：2011-2014 年我国主要城市矿产开发的再生资源累计回收量为803.275 Mt,其中废钢铁、废纸和废塑料回收量最大,分别占2014 年回收总量的62.2%、18.0% 和8.2%;2011-2014 年废钢铁、废纸和废塑料回收引起的温室气体累计减排量分别为27.962 Mt CO2-eq,954.695 Mt CO2-eq 和22.502 Mt CO2-eq,合计 1005.159 Mt CO2-eq,温室气体减排效益明显。 相似文献
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针对目前利用层次分析法对CO2地质封存进行适宜性评价过程中,极少结合研究区域实际计算低层次评价指标权重,对适宜性评价结果又缺少进一步的分析,结合鄂尔多斯盆地的地质特征,通过计算指标组成权重和适宜性得分对盆地开展了CO2地质封存适宜性评价,并以适宜区杏子川油田长4+5盖层为例,开展了盖层封闭性评价实验研究。同时,采用相应的计算方法对鄂尔多斯盆地深部咸水层和油藏的CO2地质封存潜力进行了计算。结果表明：鄂尔多斯盆地在三叠系开展CO2地质封存的适宜性最好,石炭-二叠系和奥陶系则次之;杏子川油田三叠系延长组长4+5盖层对区域开展CO2地质封存具备良好的封闭性;鄂尔多斯盆地深部咸水层和油藏的CO2有效封存量分别为1.33×10 10 t和1.91×10 9 t,且在延长石油吴起、靖边及杏子川油田共有56个CO2地质封存适宜区,其CO2有效封存量可达1.77×10 8 t。 相似文献
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甲烷（CH4）是辐射强迫仅次于二氧化碳（CO2）的重要温室气体,减少CH4排放是控制全球增温,实现碳中和目标的必要手段。面对碳中和战略需求,快速定位排放源并定量监测CH4排放量,准确估算全球和区域CH4源汇分布,对减排措施的制定、实施和评价均具有重要的现实意义。此外,结合长期CH4观测数据和气候系统模型探索大气CH4浓度变化规律,是预测和积极应对气候变化的前提。IPCC 2006年国家温室气体清单指南2019修订版正式提出了利用“自上而下”方法计算通量、核验排放清单的方法,表明获取全球范围内的高精度高时空分辨率CH4观测数据势在必行。为了实现碳中和目标,本文首先从大气CH4研究需解决的几个关键科学问题入手,分析了CH4的星载探测需求,总结了CH4星载探测的现状和发展趋势,并简要介绍了中国第二代碳卫星的设计思路。同时,星载CH4探测还依赖于高精度的反演算法提供可靠的数据产品,以实现监测和实际应用的目的。因此,本文进一步阐述了卫星遥感CH4反演算法及相应数据产品在排放量监测和通量反演中的应用,论述了提升反演算法计算效率和精度,开发甲烷烟羽快速识别算法和建立通量反演算法的必要性。最后,本文从探测、数据获取和应用的角度进行总结,表明了CH4卫星观测在碳中和目标实践中的科学应用潜能。 相似文献