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1、中国科学D辑:地球科学2009年第39卷第2期:222~228《中国科学》杂志社www.scichina.comearth.scichina.comSCIENCEINCHINAPRESS我国4个国家级本底站大气CO2浓度变化特征*刘立新,周凌晞,张晓春,温民,张芳,姚波,方双喜中国气象科学研究院,中国气象局大气成分观测与服务中心,中国气象局大气化学重点开放实验室,北京100081*联系人,E-mail:zhoulx@cams.cma.gov.cn收稿日期:2008-05-20;2008-08-05国家自然科学基金(批准号:40775078)、国家重点基础研究计划(编号:2006CB4
2、03701)、国际科技合作项目(编号:2007DFA20650)、国家科技基础条件平台建设项目(编号:2005DKA10602)和中国气象局气候变化专项(批准号:CCSF2007-1)资助摘要CO2是影响全球温度的主要温室气体,其浓度变化状况能反映出不同区域大气受自关键词然和人为活动影响的程度.以中国气象局青海瓦里关、北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山大气CO24个国家级大气本底站为研究基地,每周一次进行Flask瓶采样/实验室非色散红外吸收法CO2瓶采样浓度分析.根据2006年9月~2007年8月期间观测资料,并结合瓦里关长期在线观测数据处理本底数据筛选浓度特征经验,对大气CO2采
3、样分析数据本底浓度筛选方法进行了初步探讨,并对我国4个典型区域大区域差异气CO2本底浓度特征进行了探索性分析,可以为深入了解我国典型区域温室气体浓度现状奠定基础.结果表明:观测期间瓦里关、上甸子、临安和龙凤山站大气CO2浓度水平分别为383.5,385.9,387.8和384.3ppm.瓦里关站大气CO2浓度变化较为平稳;而上甸子和临安两个区域本底站分别受到京津塘经济圈和长三角经济圈人类活动的显著影响,浓度波动较大;龙凤山站由于受到植被光合作用和人类活动的综合影响,大气CO2浓度季节变化规律最为明显.二氧化碳(CO2)是影响全球温度的主要温室气体大气温室气体浓度动态变化规律、源汇机制
4、等做出了[5~7]之一,随着全球工业化进程的不断加快,人类活动造重要贡献.成的大气中温室气体浓度的升高给全球的气候、生我国在温室气体本底观测方面的工作起步较晚,态、经济等各方面带来显著影响,受到世界各国政20世纪80年代之后在青海瓦里关、浙江临安、黑龙[1~3]府、科学家和社会公众的普遍重视.江龙凤山、甘肃民勤、青海五道梁及北京城区等地陆美国MaunaLoa观测站自1957年开始对大气CO2续开展了短期的温室气体浓度观测,为我国温室气[8~12]浓度进行观测,迄今为止近50a的观测记录,为大气体研究积累了宝贵经验.但基于当时科研条件的[4]CO2浓度持续增加提供了有力证据.此后,主要
5、发限制,一些问题还有待进一步探讨,例如,国内早期达国家凭借先进的技术设备和雄厚的经费投入,在大多用不锈钢瓶或复合膜气袋存贮样品,容器内壁全球不同经纬度地区建立本底观测站并逐渐形成观对气体的吸附、与气体间的碳交换或轻微漏气等给分测网,如美国国家海洋与大气管理局地球系统研究析结果带来一些不确定性;此外,分析大气样品时采实验室(NOAA/ESRL)、澳大利亚联邦科工组织海洋用的标气并不统一,较难进行相互间的比较.随着我与大气研究中心(CSIRO/CMAR)、加拿大气象局国科研工作者的努力以及国际合作交流的加强,以(MSC)、日本国立环境研究所(NIES)等,通过在不同上问题正逐步得到解决.
6、地区开展在线观测或间歇式采样分析,为系统研究中国气象局现有青海瓦里关全球大气本底站222中国科学D辑:地球科学2009年第39卷第2期(2001年入选科学技术部“国家重点野外科学观测试样期间主要避开雨、雾、霾、沙尘等天气,风速需大验站”试点站,并于2006年经考核评估被正式列入科于2m/s.依据CO2对红外辐射选择性吸收的原理,在学技术部“国家大气成分本底野外观测研究站”)和北实验室用非色散红外吸收方法(NDIR)并使用工作标京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山3个区域大气本气和零气对其浓度进行分析,系统具有较高的测量底站(2005年入选科学技术部“国家大气成分本底野精度和稳定性[18]
7、.外观测研究站”),以上4个站点也已正式加入世界气1.3数据处理及质量控制象组织全球大气观测网(WMO/GAW),陆续开展了多种大气成分观测,2006年起全面开展了温室气体采样目前,中国气象局大气化学重点开放实验室保[13~15]存有两套可溯源至WMO国际CO标准的一级标气,工作.本文较系统地探讨了我国几个典型区域2[18]大气CO2本底浓度特征,并对其源汇输送和本底数据定期对实验室CO2二级标气和工作标气进行标定.筛选方法等进行了探讨.同时,青海瓦里关站
