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2022年温室气体公报解读

更新时间:2023-12-08      点击次数:880

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世界气象组织(WMO)全球大气观测计划(GAW)站网观测到全球大气中CO2浓度在2022年达到417.9ppm,显示全球大气平均CO2浓度上升到过去200万年以来的新高。位于中国青海瓦里关的GAW全球本底站观测到大气CO2浓度在2022年也达到419.3ppm,是自1990年我国在瓦里关开始全球大气温室气体观测以来的最高值,表明人类活动排放的温室气体持续在大气中累积。应对气候变化、全球温室气体减排、碳中和面临的压力依旧。


20世纪90年代初,中国气象局首先在瓦里关国家大气本底站开展温室气体观测,后续在北京、上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、云南香格里拉、湖北金沙和新疆阿克达拉等6个区域大气本底观测站开展温室气体的联网观测,分别代表京津冀、长三角、东北林带和松嫩平原、川滇及高原边缘带、洞庭鄱阳两湖平原和天山地区的大气本底特征。左下图是1990~2022年中国瓦里关国家大气本底站和北半球中纬度美国夏威夷冒纳罗亚(MaunaLoa,MLO)站大气CO2月平均浓度长期变化,右下图是全年在轨运行的两颗卫星监测得到的2022年中国陆地区域大气CO2年均柱浓度分布图。

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世界气象组织(WMO)于2023年11月15日发布的《WMO温室气体公报(2022年)第19期》显示,2022年主要温室气体的全球大气年平均浓度达到新高,二氧化碳(CO2)为417.9±0.2ppm,甲烷(CH4)为1923±2ppb,氧化亚氮(N2O)为335.8±0.1ppb,分别为工业化前(1750年之前)水平的150%、264%和124%。中国气象局瓦里关国家大气本底站瓦里关站2022年的观测数据显示,大气CO2、CH4和N2O年平均浓度分别为419.3±0.2ppm、1979±0.6ppb、336.5±0.2ppb,与北半球中纬度地区同期平均浓度大体相当,但都略高于全球平均值。2022年全球大气CO2、CH4和N2O浓度相对于2021年的绝对增量分别为2.2ppm、16ppb、1.4ppb,瓦里关站分别为2.3ppm、14ppb、1.4ppb。过去10年(2013~2022年)全球大气CO2、CH4和N2O的年平均绝对增量分别为2.46ppm、10.2ppb、1.05ppb,同期瓦里关站分别为2.16ppm、9.8ppb、1.09ppb。


六个区域大气本底站大气CO2和CH42022年平均浓度与2021年相比大多呈增加趋势。卫星监测显示:2022年全球和中国陆地区域年平均大气CO2浓度分别达到415.0±2.9ppm和417.2±2.9ppm。相比2021年,增长2.3ppm和2.0ppm。全球年平均大气CO2浓度增量略低于过去10年(2013~2022年)的平均绝对增量(2.5ppm),而中国陆地区域年平均大气CO2浓度增量则明显低于过去10年平均绝对增量(2.5ppm)。

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表格1

2022年全球和瓦里关站3种主要长寿命温室气体(CO2、CH4、N2O)的年平均浓度、过去1年的增量和过去10年的年平均增量。

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图1

1990年以来瓦里关站大气CO2、CH4、N2O浓度(上图)及其增长率(下图)上图中的蓝点表示月平均值,

红线为其线性拟合曲线;下图中的红点表示月增长率,灰色柱为增长率年平均


二氧化碳(CO2)是影响地球辐射平衡最主要的长寿命温室气体,对过去10年和过去5年辐射强迫增幅的贡献分别约为79%和77%。工业化前(1750年之前)全球大气CO2平均浓度保持在278.3ppm左右,由于人类活动排放(化石、生物质燃料燃烧、水泥生产以及土地利用变化等)的影响,全球大气CO2浓度不断升高。2022年全球和瓦里关站CO2年平均浓度分别达417.9±0.2ppm和419.3±0.2ppm,过去10年的年平均绝对增量分别为2.46ppm和2.16ppm。2022年其他区域站大气CO2年均浓度月均值与2021年同期相比总体上呈现增加之势。


甲烷(CH4)是影响地球辐射平衡第二重要的长寿命温室气体,至2022年在全部长寿命温室气体浓度升高所产生的总辐射强迫中的贡献率约为19%。约40%的甲烷来自自然源排放(如湿地和白蚁),约60%来自人为源(如反刍动物、水稻种植、化石燃料开采、垃圾填埋和生物质燃烧)。工业化前全球大气CH4年平均浓度保持在722ppb左右。全球大气CH4的年增量在20世纪80年代末约为12ppbyr-1,1999~2006年间降至近乎为零,2007年以来,大气中的CH4再次增加。2022年全球平均和瓦里关站大气CH4的年平均浓度分别达到1923±2ppb和1979±0.6ppb,过去10年的年平均绝对增量分别为10.2ppb和9.8ppb。2022年其他区域站大气CH4年均浓度月均值与2021年同期相比总体上呈现增加之势。


氧化亚氮(N2O)是影响地球辐射平衡的重要的长寿命温室气体,至2022年在全部长寿命温室气体浓度升高所产生的总辐射强迫中的贡献率约为6%。N2O通过自然源(约57%)和人为源(约43%)排入大气,包括海洋、土壤、生物质燃烧、化肥使用和各类工业过程。工业化前全球大气N2O年平均浓度保持在270.1ppb左右。由于人类活动排放,全球大气的N2O浓度不断升高。中国气象局于1996年首先在瓦里关站开展N2O的观测,至2009年逐步扩展到了7个大气本底站。2022年全球和瓦里关站的N2O年平均浓度分别达335.8±0.1ppb和336.5±0.2ppb,过去10年的年平均绝对增量分别为1.05ppb和1.09ppb。


世界气象组织全球大气观测计划(WMO/GAW)负责协调温室气体的全球网络化观测和分析。截至目前,该观测网包括32个全球大气本底站、400余个区域大气本底站和100余个贡献站。中国气象局4个大气本底站(青海瓦里关、北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山)已列入WMO/GAW大气本底站系列,并按照WMO/GAW的观测规范和质量标准开展观测。瓦里关站的观测资料已进入WMO世界温室气体数据中心(WDCGG),用于《WMO温室气体公报》,以及WMO、联合国环境规划署(UNEP)、政府间气候变化专门委员会(IPCC)等的多项科学评估。


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Picarro G2508 气体浓度分析仪通过同时测量五种气体(N2O、CH4、CO2、NH3 和 H2O),从根本上简化了土壤通量研究,且描绘了温室气体土壤排放的全貌。土壤与大气之间的温室气体交换是全球碳循环和氮循环的关键一步。G2508 易于集成土壤检测腔室,无需组装或同步不同的气体分析仪,就可以实现所有主要温室气体的行为观测。G2508 采用精密光腔衰荡光谱(CRDS)技术,以达十亿分之一(ppb)的灵敏度测量气体浓度,其漂移可忽略不计。而且,Picarro 的算法可以对N2O、CH4和 CO2 的浓度自动进行水汽影响校正。


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