最新研究：我国增设52个二氧化碳观测站将提升陆地碳汇估算精度
来源：新京报 2023-08-02 17:33:47
新京报讯（记者张璐）记者今天（8月2日）从中国科学院青藏高原研究所获悉，该所科研人员联合多名合作者提出了大气二氧化碳浓度观测的地面站点布设方案。研究认为，在我国建立60个大气二氧化碳观测站点很有必要，同化观测数据时，利用大气反演方法估算我国陆地碳汇量的准确性将达到欧美先进水平。该成果近日发表在《科学通报》上。
据文章第一作者、中国科学院青藏高原研究所副研究员汪宜龙介绍，陆地生态系统碳汇是中国实现碳中和的重要支撑，厘清中国陆地生态系统碳汇的大小和时空分布，对于了解碳汇现状和预估未来碳汇潜力至关重要，也将对中国制定减排增汇政策措施、实现碳中和目标起到关键支撑作用。
(资料图片仅供参考)
大气反演法是一种测量碳汇的方法，是基于大气二氧化碳浓度观测数据与大气传输模型，结合人为源二氧化碳排放清单评估陆地碳汇的重要手段。目前，我国高标准的地面二氧化碳观测站点较稀疏，是大气反演估算中国陆地生态系统碳收支的瓶颈。如何扩展、优化现有观测网络，通过科学经济的方法选址，新增大气二氧化碳观测的站点，提高中国陆地碳汇的估算精度是亟须解决的问题。
该研究采用最优化思路，在现有站点基础上找到了最优的新增站点位置，通过反复迭代，最终选取出52个新增站点，连同现有8个站点构成中国大气二氧化碳浓度地面站点观测网络。
中国科学院青藏高原研究所研究员田向军告诉新京报记者，中国大陆现有的8个在线大气本底站，包括中国气象局的7个国家大气本底站（青海瓦里关全球大气本底站、北京上甸子、黑龙江龙凤山、浙江临安、湖北金沙、云南香格里拉和新疆阿克达拉区域大气本底站)以及香港鹤咀山。
研究结果表明，在现有站点基础上，我国亟须在植被生长季生产力较高的东南、东北、华北和青藏高原地区增设二氧化碳观测站点（见下图），加强对碳汇的监测。田向军说，当前，我国陆地生态系统碳汇可以抵消我国同期化石燃料燃烧碳排放的7%-15%，是我国实现“双碳”目标的重要支撑。“我们的研究表明，在植被生长季生产力较高的地方增设观测站，可经济、有效地降低我国陆地生态系统碳汇估算的不确定性，这也与以往欧美有关站点布设的研究结论一致。”
新增站点位置（空心圆）和生长季（a：春季；b：夏季）陆地碳汇情况示意图。中国科学院青藏高原研究所供图
若在我国建设30个观测站点，可将碳汇估算的不确定性从10亿吨碳/年降低至3亿吨碳/年；若建设60个观测站点，可将不确定性进一步降低至2亿吨碳/年（见下图-蓝色曲线）。研究人员还进一步证明该观测网络具有广泛适用性，当反演使用不同输入和配置时，该观测网络仍对中国碳汇有较高的估算精度（见下图-橙色曲线）。
中国陆地碳汇估算的不确定性与站点数量关系。中国科学院青藏高原研究所供图
他表示，中国的二氧化碳观测网络建设是中国达成碳中和目标和参与全球气候治理的关键科学支撑，一定要在国家统筹安排与一体部署下开展。“中国科学院青藏高原研究所希望发挥自己的优势，利用自主研发的‘贡嘎’大气反演系统为国家温室气体观测网络的建成和中国碳收支的精准核算提供科学支撑。”
研究中提出的站点位置包含了现有卫星覆盖度较低的区域和地形复杂区域，可与卫星观测资料形成有效互补。这些站点将成为“天-空-地”综合碳观测系统的重要组成部分，服务于中国二氧化碳收支反演和精准核算。
编辑 陈静
校对 吴兴发
