Picarro--長(zhǎng)江三角洲典型城區(qū)二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)變化特征

       作為氣候變化的主要驅(qū)動(dòng)力，CO2是最重要的長(zhǎng)壽命溫室氣體，約貢獻(xiàn)了66%的輻射強(qiáng)迫。自1956年以來，在美國夏威夷的莫納洛亞山進(jìn)行了大氣CO2濃度首次長(zhǎng)期觀測(cè)，在全球大氣監(jiān)視網(wǎng)（GAW）計(jì)劃下，迄今為止測(cè)量已擴(kuò)展到約400個(gè)站。這些站點(diǎn)主要位于相對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)，從區(qū)域到全球尺度上捕獲CO2信號(hào)，以理解碳循環(huán)及其對(duì)氣候變化的影響。然而，城市化和工業(yè)化區(qū)人為排放量占全球CO2排放量的70%以上。為擴(kuò)大溫室氣體觀測(cè)網(wǎng)，準(zhǔn)確估算CO2通量，在GAW計(jì)劃框架下，中國建立了8個(gè)國家溫室氣體監(jiān)測(cè)站，并同時(shí)安裝了大量城市站點(diǎn)，服務(wù)于碳中和戰(zhàn)略和國內(nèi)省際碳交易市場(chǎng)。長(zhǎng)江三角洲地區(qū)是中國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、城市化最密集的地區(qū)，人為CO2排放受到高度的關(guān)注。
 

       基于此，在本文中，來自浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院的一組研究團(tuán)隊(duì)以長(zhǎng)江三角洲典型城市杭州為研究對(duì)象，于2016.3.27-2020.12.31年對(duì)其大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)（Picarro G2301CO2、CH4和H2O分析儀）進(jìn)行了觀測(cè)。還介紹并比較了鄰近的世界氣象組織/全球大氣監(jiān)視網(wǎng)(WMO/GAW)計(jì)劃站點(diǎn)（臨安，LAN）的CO2摩爾分?jǐn)?shù)（Picarro G2401 CO、CO2、CH4和H2O分析儀）。同時(shí)分析了時(shí)間變化、季節(jié)變化和COVID-19流行病的影響。

【結(jié)果】

在杭州（上圖）和臨安（下圖）站觀測(cè)到的每小時(shí)CO2摩爾分?jǐn)?shù)。
 

（a）四個(gè)季節(jié)大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)的日變化和HZ站的地面風(fēng)速。（b）四個(gè)季節(jié)HZ和LAN (HZ減去LAN)之間CO2摩爾分?jǐn)?shù)差的日變化。（c）HZ和LAN工作日和周末CO2摩爾分?jǐn)?shù)的日變化。
（d）LAN工作日和周末CO摩爾分?jǐn)?shù)的日變化。（e）工作日和周末HZ和LAN之間CO2摩爾分?jǐn)?shù)差的日變化（HZ減去LAN）。（f）2016年8月至10月HZ和LAN站觀測(cè)到的CO2摩爾分?jǐn)?shù)。

（a）杭州CO2摩爾分?jǐn)?shù)與能見度的關(guān)系。（b）杭州16個(gè)扇區(qū)CO2摩爾分?jǐn)?shù)的風(fēng)玫瑰分布圖。（c）杭州不同扇區(qū)CO2摩爾分?jǐn)?shù)與風(fēng)級(jí)的關(guān)系。

【結(jié)論】

       杭州CO2摩爾分?jǐn)?shù)普遍高于其他郊區(qū)。時(shí)間變化受當(dāng)?shù)厣�物系統(tǒng)和人類排放的雙重影響。道路車輛排放可能是CO2摩爾分?jǐn)?shù)升高的主要原因，并導(dǎo)致工作日和周末之間的差異�？傮w而言，杭州大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)變化受大氣稀釋條件（如風(fēng)速、能見度）和地形的控制。COVID-19流行病明顯降低了杭州大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)，但對(duì)LAN城市站影響較小。此外，杭州大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)可能受到冬季西北向北輸送的影響。
 

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