冯敏玉, 张 根, 夏玲君, 熊 劦 , 李柏贞, 孔 萍, 占明锦, 张玉霞

(1. 江西省 南昌市气象局, 江西 南昌 330038; 2. 中国气象科学研究院 灾害天气国家重点实验室, 北京 100081; 3. 江西省生态气象中心, 江西 南昌 330096)

0 引 言

二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)是大气中最重要的温室气体[1]。CH4通过吸收地球发射的红外线辐射引起气温上升, 在大气中所造成的温室效应仅次于CO2, 而远高于N2O, 是《京都议定书》规定需要减排的温室气体之一。研究表明, CH4的增温潜势是CO2的20～32 倍[2]。同时, CH4又是化学活性气体, 在大气中易被氧化而产生一系列HxOy和碳氢氧化物, 它们在许多大气成分的化学转化中扮演重要角色[3]。CH4的主要来源为各种微生物厌氧过程、燃烧, 以及能源开采过程、运输、化石燃料和生物燃烧等, 大约40%的CH4通过自然资源(如湿地和白蚁)排放到大气中, 约60%为人为来源(如养牛、水稻、化石燃料开发、垃圾填埋场和生物质燃烧)1)来自2018 年世界气象组织温室气体公告(https: //library.wmo.int/ doc_num.php?explnum_id=10100)。研究表明, CH4浓度逐年增长与人为活动排放密切相关, 其排放源主要包括能源活动(煤炭开采、生物质燃烧和油气系统)、农业活动(水稻种植、肠道发酵和动物粪便管理)以及废弃物处置(固体废弃物管理和废水管理)[4]。

全球CH4的源汇变化决定了大气中CH4浓度的变化。政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次科学评估报告指出, 大气CH4浓度升高主要受人为排放源的影响[5]。自工业革命以来, 由于人为排放的增加, 2018 年, 全球大气中CH4平均浓度达到1869×10−9, 打破了2017 年历史最高记录, 达到工业化前(1750年)水平的259%[6]。……