【技术创新】从太空看地球上的“二氧化碳呼吸”
来源: http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Space_for_our_climate/Our_living_planet_Earth_s_carbon_dioxide_breathing_seen_from_space
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2014-12-25

        

2002–2012年间二氧化碳水平                                                   二氧化碳在增长

                  

甲烷量增长                                                                                                全球甲烷

      尽管国际社会努力进行二氧化碳减排工作,但是2002-2012年间温室气体卫星观测数据揭示了大气中二氧化碳还是在继续增长。卫星也显示近来甲烷的增长更有可能归因于人类活动造成的排放。大气中的二氧化碳和甲烷是两个最重要的人类活动产生的温室气体,造成全球变暖。

      从欧洲ESA Envisat卫星和日本温室气体观测卫星(GOSAT)的测量结果看,2003年到2013年间每年二氧化碳排放增长率为0.5%。甲烷在保持几年的稳定后,从2007年以来每年增长率为0.3-0.5%。10年以来的二氧化碳排放增长的主要原因是燃烧矿物燃料,如煤、石油和天然气。虽然甲烷排放增长的原因还不清晰,但可以认为主要是人类活动造成的增长,伴随湿地排放和生物燃烧形成的自然变异。

      除了温室气体增长外,卫星观测也呈现了其他特征,如:这些温室气体详细的地理分布和时间性波动等特征。

      关于二氧化碳,在植物光合作用变化下,它的季节变动是最大的。在北半球中、高纬度,这种“呼吸”现象最大。可以预见,在夏季,大气和植被的碳交换特别巨大,森林在夏季吸入碳(“吸气”),部分碳在冬天释放(“呼气”)。

      德国不来梅大学Michael Buchwitz教授说:“一些二氧化碳模型低估了“呼吸”的力量,我们应该进一步应用不同的模型和方法进行研究。”Buchwitz博士是ESA气候变化组温室气体研究项目(GHG-CCI)的负责人。他说:“GHG-CCI项目的目标是产生高质量的全球大气二氧化碳和甲烷分布数据,提高地区关于这两种重要温室气体源和汇的信息。”

      虽然卫星图像展示了那些甲烷值特别高的区域,定量显示甲烷排放量需要用复杂模型方法,因为甲烷在大气中输送,象风的因素需要要考虑进去。

      意大利欧盟联合研究中心(JRC)科学家Peter Bergamaschi博士说:“卫星数据能够获得详细的全球甲烷排放空间分布情况,虽然地面测量手段是相当精确的,但是地面观测点十分稀少,无法推演全球甲烷空间分布。

     了解关于自然和人为影响大气气体是主要的科学挑战。

     Buchwitz博士说:“在这一领域,连续性是关键需求,我希望日本温室气体观测卫星(GOSAT)和即将发射的碳监测卫星(CarbonSat)任务能够更接近NASA的碳观测卫星2(NASA’s OCO-2)和计划发射的日本温室气体观测卫星2(GOSAT2)。”

(王化、黄铭瑞编译,殷永元审核)