作為氣候變化的主要驅(qū)動(dòng)力,CO2是最重要的長壽命溫室氣體,約貢獻(xiàn)了66%的輻射強(qiáng)迫。自1956年以來,在美國夏威夷的莫納洛亞山進(jìn)行了大氣CO2濃度首次長期觀測,在全球大氣監(jiān)視網(wǎng)(GAW)計(jì)劃下,迄今為止測量已擴(kuò)展到約400個(gè)站。這些站點(diǎn)主要位于相對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū),從區(qū)域到全球尺度上捕獲CO2信號(hào),以理解碳循環(huán)及其對(duì)氣候變化的影響。然而,城市化和工業(yè)化區(qū)人為排放量占全球CO2排放量的70%以上。為擴(kuò)大溫室氣體觀測網(wǎng),準(zhǔn)確估算CO2通量,在GAW計(jì)劃框架下,中國建立了8個(gè)國家溫室氣體監(jiān)測站,并同時(shí)安裝了大量城市站點(diǎn),服務(wù)于碳中和戰(zhàn)略和國內(nèi)省際碳交易市場。長江三角洲地區(qū)是中國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、城市化最密集的地區(qū),人為CO2排放受到高度的關(guān)注。
基于此,在本文中,來自浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院的一組研究團(tuán)隊(duì)以長江三角洲典型城市杭州為研究對(duì)象,于2016.3.27-2020.12.31年對(duì)其大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)(Picarro G2301CO2、CH4和H2O分析儀)進(jìn)行了觀測。還介紹并比較了鄰近的世界氣象組織/全球大氣監(jiān)視網(wǎng)(WMO/GAW)計(jì)劃站點(diǎn)(臨安,LAN)的CO2摩爾分?jǐn)?shù)(Picarro G2401 CO、CO2、CH4和H2O分析儀)。同時(shí)分析了時(shí)間變化、季節(jié)變化和COVID-19流行病的影響。
【結(jié)果】
在杭州(上圖)和臨安(下圖)站觀測到的每小時(shí)CO2摩爾分?jǐn)?shù)。
(a)四個(gè)季節(jié)大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)的日變化和HZ站的地面風(fēng)速。(b)四個(gè)季節(jié)HZ和LAN (HZ減去LAN)之間CO2摩爾分?jǐn)?shù)差的日變化。(c)HZ和LAN工作日和周末CO2摩爾分?jǐn)?shù)的日變化。(d)LAN工作日和周末CO摩爾分?jǐn)?shù)的日變化。(e)工作日和周末HZ和LAN之間CO2摩爾分?jǐn)?shù)差的日變化(HZ減去LAN)。(f)2016年8月至10月HZ和LAN站觀測到的CO2摩爾分?jǐn)?shù)。
(a)杭州CO2摩爾分?jǐn)?shù)與能見度的關(guān)系。(b)杭州16個(gè)扇區(qū)CO2摩爾分?jǐn)?shù)的風(fēng)玫瑰分布圖。
(c)杭州不同扇區(qū)CO2摩爾分?jǐn)?shù)與風(fēng)級(jí)的關(guān)系。
【結(jié)論】
杭州CO2摩爾分?jǐn)?shù)普遍高于其他郊區(qū)。時(shí)間變化受當(dāng)?shù)厣锵到y(tǒng)和人類排放的雙重影響。道路車輛排放可能是CO2摩爾分?jǐn)?shù)升高的主要原因,并導(dǎo)致工作日和周末之間的差異??傮w而言,杭州大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)變化受大氣稀釋條件(如風(fēng)速、能見度)和地形的控制。COVID-19流行病明顯降低了杭州大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù),但對(duì)LAN城市站影響較小。此外,杭州大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)可能受到冬季西北向北輸送的影響。
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