长江三角洲城化发展过程中城及区域大气温室气体变化特征及其.pdf

长江三角洲城市化发展过程中城 长江三角洲城市化发展过程中城 市及区域大气温室气体变化特征 市及区域大气温室气体变化特征 及其影响机制的数值模拟研究 及其影响机制的数值模拟研究 报告人：刁一伟 报告人：刁一伟 2012年2月17日 2012年2月17日 1. 项目的立项依据 1. 项目的立项依据 城市化发展过程对全球变化影响巨大 • 人类活动是近百年以来大气温室气体浓度升高和 气候变化的主要原因（IPCC，2007） • 城市化过程是全球气候变化的最重要的人类活动 因素之一（Le Treut，2007） • 全球城市消耗的能源占全球的75%，面积不足全球 陆地总面积2.4%的城市却贡献了超过全球80%的 CO2 （Galina，2008） 城市大气温室气体控制因素 城市大气温室气体控制因素 • 城市环境下CO 通量几乎为净排放，其主要来源： 2 化石燃料使用、水泥生产、交通排放以及土地利 用变化所导致的排放 • 生态系统的碳源/汇功能对大气中温室气体变化具 有重要影响（于贵瑞，2011） • 城市大气温室气体时空格局变化受到中尺度天气 系统和城市复杂下垫面的影响（Pillai，2011） 研究意义 研究意义 • 城市大气温室气体浓度及其源汇演变特征受到多 种因素的影响，反过来，它也对区域和全球温度 变化可能产生着深刻的影响。由此可见，定量评 估城市大气温室气体浓度及其源/汇强度时空格 局，了解其输送特性和控制机制，不仅可以全面 了解城市及区域碳循环和碳收支，为准确评估全 球大气中CO2浓度和变化趋势提供理论基础，也可 为制定“低碳城市”减排政策和适应气候变化的区 域碳管理规划提供科学知识和数据支撑。 国内外研究进展 国内外研究进展 • 近十年来，许多研究者通过涡动相关技术、同位素追踪等 实验方法考察城市区域CO 浓度和通量变化及其源汇特 2 征，并试图揭示区域和空间格局特征 • 研究结果：涡动相关技术可以直接得到通量的时间变化特 征，同位素技术可以进行CO 浓度的源解析，通过后向轨 2 迹分析可初步解释其源地或影响范围 • 研究制约因素：站点布局不够，城市复杂下垫面影响，受 中尺度天气过程影响（如海陆风、城市热岛）等 • #George，2007；Grimmond，2002; Idso，2001；Newman，2008；Pataki， 2009；Velasco，2005；王长科，2003 模式研究 模式研究 • 目前主要有两种模式： • “ 自下而上”：基于站点涡动相关测量数据，使用生态过程 模型，正演大气CO 浓度（观测点代表性无法满足，未考 2 虑气象条件的影响，也无法在区域尺度上进行研究） • “ 自上而下”：利用CO 浓度数据，基于气候模式反演地表 2 CO 通量（尺度大，不能反映次网格气象特征，在城市尺 2 度上存在严重不确定性，缺乏精确的CO 浓度数据） 2 • #D. Pillai ，2011 ；Kaminski，1999；Peylin，2005 ； 生