背景介紹

甲烷(CH₄)是一種強(qiáng)效溫室氣體，其大氣生命期為9年，是二氧化碳100年全球變暖潛能值的28倍。2021年的年增長(zhǎng)率達(dá)到17 ppb，這是自1983年開始直接測(cè)量以來的最大增長(zhǎng)率。與二氧化碳相比，甲烷的壽命短，輻射強(qiáng)迫強(qiáng)，這使其成為減緩氣候變化行動(dòng)組合中的關(guān)鍵目標(biāo)。然而，由于人為和自然源和匯的多樣性、異質(zhì)性和可變性，在所有尺度上對(duì)CH₄源/匯的量化仍然存在較大不確定性。

人為甲烷排放清單是根據(jù)活動(dòng)數(shù)據(jù)和排放因子編制的。其他關(guān)于生物源通量的自下而上方法可能依賴于所有相關(guān)尺度上排放過程的數(shù)值模擬，通常用于諸如濕地模式等生物源過程。無論是從太空還是從長(zhǎng)期網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)大氣測(cè)量，都可以提供有關(guān)從地方到全球尺度自下而上排放的寶貴見解。在大尺度上，反演模型使用大氣測(cè)量來校正甲烷排放清單。這些自上而下的方法已被應(yīng)用于優(yōu)化全球、大陸或國(guó)家尺度的排放估算。與自下而上的國(guó)家排放清單相比，歐洲、美國(guó)、加拿大和墨西哥使用逆模型估算的人為甲烷國(guó)家總排放量分別高出約20%-40%、40%、30%和20%。

在局部/區(qū)域尺度上，自上而下(TD)和自下而上(BU)的估計(jì)之間同樣存在很大的差異。例如，舊金山灣區(qū)基于空氣的CH₄計(jì)算排放量大約是區(qū)域尺度清單給出的相應(yīng)值的兩倍。Vechi等人(2022)報(bào)告說，與自上而下的方法相比，自下而上的清單低估了丹麥養(yǎng)牛場(chǎng)全國(guó)甲烷排放量的35%。因此，有必要更好地了解這些差異，以提高兩種方法估算甲烷排放的可信度。

研究簡(jiǎn)介
本文在塞浦路斯進(jìn)行了移動(dòng)CH₄測(cè)量(一年內(nèi)24個(gè)調(diào)查日)，塞浦路斯是地中海東部一個(gè)面積9251平方公里、人口120萬的島國(guó)。塞浦路斯提供了一個(gè)非常相關(guān)的框架來解決自下而上與自上而下的差異：它位于新興的溫室氣體排放熱點(diǎn)，它只有兩個(gè)主要部門排放甲烷(農(nóng)業(yè)和廢棄物)，其合理的表面積使得可以用移動(dòng)平臺(tái)監(jiān)測(cè)大部分國(guó)家甲烷排放。根據(jù)塞浦路斯向聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約(UNFCCC)提交的2022年國(guó)家清單報(bào)告(NIR)，在塞浦路斯，57%的甲烷排放來自廢棄物，41%來自農(nóng)業(yè)活動(dòng)。選取具有代表性的地方CH₄排放熱點(diǎn)Koshi(活躍填埋場(chǎng))、Kotsiatis(封閉填埋場(chǎng))和Aradippou地區(qū)(養(yǎng)牛場(chǎng))，約占全國(guó)CH₄排放量的28%左右。我們使用高斯羽流模型量化了這些熱點(diǎn)的排放率。這項(xiàng)綜合研究旨在彌合自上而下和自下而上方法之間的差距，并提高我們對(duì)塞浦路斯全國(guó)范圍內(nèi)甲烷排放的了解。

材料與方法

測(cè)量方案和數(shù)據(jù)搜集

數(shù)據(jù)解讀

研究結(jié)論

這種針對(duì)國(guó)家重點(diǎn)排放區(qū)的移動(dòng)測(cè)量可以獨(dú)立評(píng)估清單數(shù)據(jù)，有助于提高國(guó)家排放統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。作者在塞浦路斯通過為期一年的移動(dòng)監(jiān)測(cè)，評(píng)估了主要的甲烷排放區(qū)。填埋場(chǎng)的監(jiān)測(cè)排放量比國(guó)家清單高出129%，牛場(chǎng)的監(jiān)測(cè)排放量高出國(guó)家清單40%。移動(dòng)監(jiān)測(cè)可以獨(dú)立評(píng)估國(guó)家溫室氣體排放清單的準(zhǔn)確性，這種方法可用于改進(jìn)排放清單編制，為減排決策提供支持。