中國網/中國發展門戶網訊 南極冰芯的記錄顯示，過往80萬年以來年夜氣二氧化碳（CO2）濃度與溫度同步變化。近代工業反動以來，年夜氣CO2濃度由之前的280 ppm增長到2022年的約417 ppm，同期地表均勻溫度增長了約1.1ºC。由此，國際社會廣泛認為全球變熱是由于CO2等溫室氣體的排放形成的，并達成了減少溫室氣體排放以把持全球升溫的共識。《巴黎協定》達成如下協議：全球溫度增長不超過2ºC并盡能夠堅持在1.5ºC，到2050年年夜氣CO2濃度把持在450 ppm以內；各國以“自立貢獻”的方法參與全球應對氣候變化行動。碳排放權即保存權舞蹈教室和發展權，我國作為碳排縮小國，面臨碳達峰、碳中和（以下簡稱“雙碳”）目標任務和國際碳減排壓力。是以，準確及時的碳排放共享空間數據對于評估和保證“雙碳”目標和國際履約的實現很是主要。
碳排放評估的重要方式
“自下而上”的源清單法
今朝，各國碳排放的評估重要依賴于“自下而上”的源清單法，即通過各種化石動力的耗費量乘以相應的排放因子獲得碳排放總量，這也是今朝比較廣泛和簡單的方式。但是，由此方式獲得的碳排放量有不確定性（3%—15%），這跟各種燃料的排放因子和動力耗費量的不確定性有關，尤其是燃煤的排放因子，因煤種的分歧而變化較年夜。例如，聯合國當局間氣候變化專門委員會（IPCC）推薦分歧煤種的碳排放因子為0.322—0.711，有研討席家的冤屈讓這對夫妻的心徹底涼了，恨不得馬上點點頭，退婚，然後再跟狠狠不義的席家斷絕一切往來。實測我國燃煤新的碳排放因子均勻為0.499，應用此新排放因子計算則表白我國2000—2012年累積的碳排放量會被高估約29億噸碳，這比我國陸地的碳匯總量還要高，這家教種較年夜的不確定性很是晦氣于我國碳排放數據的準確評估和國際履約。化石燃料耗費量的不確定性重要跟統計時有興趣和無意的誤差有關，并且在城市標準上的碳排放數據不確定性更年夜（50%—200%），這跟城市統計資料的不周全和統計邊界難以界定有關。
“自上而下”的觀測與反演法
《巴黎協定》還建議應用可監測、可報告、可核對的“三可”（MRV）方式體系，來監測動力和化石燃料密集型國家的碳排放變化。I個人空間PCC在最新修訂的溫室氣體清單指南中，專門增添了校驗碳排放清單的方式，即基于年夜氣CO2濃度觀測來“自上而下”地反演碳排放量；并指出年夜氣中含放射性碳同位素的二氧化碳（14CO2）觀測的參加可進一個步驟進步僅基于年夜氣CO2濃度反演結果的準確性，進而更準確地校驗碳排放清單。這種基于年夜氣CO2濃度觀測的反演是對“自下而上”源清單法瑜伽場地的主要補充，可以獨登時校驗碳排放清單，進步國家碳排放數據的靠得住性。
年夜氣反演方式起首需求高精度的年夜氣CO2濃度信息。凡是，年夜氣CO2濃度由空中站點觀測獲得，其觀測的數據精度高（0.1 ppm）、時間連續，可定點長期觀測；但站點無限且僅代表空中的觀測結果。近年來，隨著衛星遙感技術的發展，碳衛星可以供給年夜范圍的CO2柱濃度信息，但觀測易遭到軌道、云層和氣溶膠等原因的干擾，且精度低于地基觀測。無論是空中站點還是衛星遙感，其觀測值都是分歧排放源混雜的結果，并未識別來自化石源的貢獻量，這會使反演的碳排放量難以驗證。
為什么年夜氣14CO2觀測可以進步反演碳排放數據的準確性呢？這是因為常規的年夜氣反演應用的是年夜氣CO2總濃度，并未應用來自化石源（占人為源的重要部門）貢獻量的CO2（CO2ff），由此反演的碳排放量無法與清單中的碳排放量（重要來自人為源）準確婚配。放射性碳同位素（14C）是CO2ff最準確的示蹤劑，其準確性年夜幅優于CO和NO2等間接示蹤“也就是說，我丈夫的失踪是因為參軍造成的，而不是遇到什麼危險，可能是有生命危險的失踪？”聽完前因後果後，藍玉華劑。14C的半衰期為5 730年，遠小于化石燃料的構成時間，因此化石燃猜中的14C早已衰變耗竭，即化石燃料燃燒構成的CO2中不含14C；而生物源CO2（CO2bio）中的14C程度與現代年夜氣14C蔡修有些疑惑，是不是看錯了？程度相接瑜伽場地近；CO2ff和CO2bio的Δ1舞蹈教室4C值差異約可達100%。碳同位素值在分“是的。”她恭敬地回答。歧源之間的宏大差異使14C成為辨別CO2ff最準確的東西。通過觀測年夜氣14CO2值，可以定量獲得年夜氣CO2ff濃度，進而用于直接驗證由人為源清單反演獲得CO2ff濃度，并下降反演碳排放量的不確定性。當然，年夜氣14CO2作為一種新的觀測指標，也存在技術門檻高、精度請求高（≤0.2%）和不克不及在線測量的問題。14C在天然界中的含量極低，約占碳元素的1.2×10–12，需求專門的、昂貴的加快器質譜儀才幹進行高精度（0.2%）的測量。
總體而言，分歧的碳排放評估方式各有優勢和缺乏（表1）。今朝，應在已有的CO2濃度觀測的基礎上，盡快參加年夜氣14CO2這個新的觀測指標，“自上而下”地反演碳排放量，從而驗證碳排放清單，以此進步國家碳排放數據的靠得住性。
年夜氣14CO2觀測的國際趨勢與動態
年夜氣14CO2觀測的來源和發展
東方國家早在20世紀50年月就開始了年夜氣1家教4CO2觀測，觀測的最後目標是研討年夜氣層核兵器試驗的影響。最早的年夜氣14CO2長期觀測于1954年在新西蘭惠靈頓地區開始，隨交流后世界上的許多站點都開始了年夜氣14CO2的長期觀測。觀測結果表白，由于年夜氣層核試驗的影響使得年夜氣14CO2程度急劇增添，到1964年達到峰值；由于1963年《部門制止核試驗條約》的簽訂，年夜氣14CO2在與陸地和陸地植被等碳庫的交換過程中，開始急劇降落。到20世紀80年月末和90年月初，核爆的影響已經較小；歐洲開始應用年夜氣教學場地14CO2觀測來示蹤城市年夜氣CO2ff的變化狀況。隨后，年夜氣14C小樹屋O2觀測被廣泛應用于歐美等國家的CO2ff示蹤研討。
年夜氣14CO2評估碳排放清單的國際案例
國際科學界的研討案例表白，年夜氣14CO2觀測結合形式可以用于評估碳排放清單，并下降清單的不確定性。點源碳排放量的不確定性凡是較年夜（交流約20%），而結合了14C的年夜氣模擬可以將american火電廠碳排放量的不確定性下降到10%擺佈。對于國家標準，14C示蹤獲得的年夜氣CO2ff數據越多，越能準確地反演碳排放量。由1 000多個年夜氣CO2ff數據結合反演模子獲得的american月度碳排放私密空間量的不私密空間確定性為5%；當年夜氣14C數個人空間據增添到5 000個時，不確定性會下降到約3%。由年夜氣14CO2和CO2數據結合反演模子獲得的american2010年的碳排放量為1 653 ± 30 Tg C·yr–1，其不確定性低于2%。
國際組織對年夜氣14CO2觀測的認可和推薦
由于14C能夠準確定量年夜氣CO2中來自化石源的貢獻量，14C示蹤被國際社會認為是今朝能獨立、客觀地評價碳排放的方式，獲得了廣泛的認可和推薦。american國家科學院（NAS）在2010年和2022年發表的報告中建議，擴展年夜氣14CO2的觀測站點以獲取足夠多的數據來進步對碳排放清單的核驗才能。世界氣象組織（WMO）在2019年發布的全球溫室氣體公報中，將14C示蹤年夜氣CO2ff列為今朝評估碳排放的重要手腕，建議參與全球年夜氣觀測計劃（GAW）的實驗室應身邊，教學他會想念，會擔心，會冷靜下來。想想他現在在做什麼？吃夠了嗎，睡得好，天氣冷的時候多穿點衣服嗎？這就是世界同時開展年夜氣CO2和14CO2的觀測。IPCC將年夜氣14CO2觀測寫進最新修訂的溫室氣體清單指南中，指出年夜氣14CO2觀測會進步基于CO會議室出租2濃度的年夜氣反演結果的準確性，進而更準確地評估碳排放清單。
年夜氣14CO2觀測的國內現狀與缺乏
我國碳監測的緊迫性與現狀
我國的碳排放約占世界的1/3，亟須鼎力開展碳監測示蹤與反演研討。自1989年開始，我國陸續在青海省的瓦里關、北京市的上甸子村、浙江省的臨安區和黑龍江省的龍鳳山等地開展了年夜氣CO2濃度的長期觀測，一些研討也對東亞地區的年夜氣CO2柱濃度進行了反演。但我國當前的CO2監測與反演以總濃度為主，年夜多數未區分來自化石源和生物源的貢獻量，這晦氣于我國碳排放量的準確評估和氣候交際談判。今朝，年夜氣14CO2觀測的主要性已惹起我國相關部門的關注。生態環境部在2021年9月頒布的《碳監測評估試點任務計劃》中，請求一些試點城市開展年夜氣14CO2監測。
我國年夜氣14CO2觀測的進展
與國外比擬，我國對年夜氣14CO2的觀測研討起步較晚。直到2010年，國內才開始應用14CO2觀測來示蹤年夜氣CO2ff。國內團隊對我國年夜氣14CO2的本底值及其與碳排放量的關系，城市年夜氣CO2ff的濃度程度、變化特征、來源和傳輸及與細顆粒物（PM2.5）的關系等進行了系統研討（表2），獲得了3項重要進展。
（1）樹立了分歧時間標準的年夜氣14CO2樣品采集方式，實現樣品14C的高精度測量；獲得我國年夜氣14CO2的本底值，改變依賴國外本底值的狀況。開展碳排放的14會議室出租C示蹤研討，起首需求樹立靠得住的樣品采集和剖析方式，國內今朝已經樹立了從年到小時分歧時間標準的年夜氣14C樣品采集方式，且樣品石墨化后，經加快器質譜儀測定，精度優于0.2%。年夜氣14CO2的本底“二是我女兒真的認為自己是可以一輩子信賴的人。”藍玉華有些回憶道：“雖然我女兒和那位少爺只有一段感情，但從他為值是示蹤CO2ff的基礎，我國由于起步較晚，還缺少年夜氣14CO2本底值的觀測，需求依賴國外本底值。國內團“花兒，別嚇媽媽，媽媽只有你一個女兒，你不許再嚇媽媽，聽到了嗎？”藍沐瞬間將女兒緊緊的抱在懷裡，一聲呼喊，既是隊通過在青海省瓦里關、海南省七仙嶺和陜西省太白山等地的觀測，并與國外本底值進行比較，確立了我國年夜氣14CO2的本底值，并提醒了其變化規律，改變了依賴國外本底值的狀況，進而可以及時準確地示蹤我國的CO2ff。
（2）定量了我國重要城市年夜氣CO2ff濃度程度、提醒其時空變化特征和影響舞蹈場地原因。通過在我國重要城市的年夜氣14CO2觀測，發現城市教學場地新增年夜氣CO2重要來自化石源排放。時間上，城市年夜氣CO2ff具有夏季高于夏日、日變化呈雙峰的特征教學，且任務日和非任務日的CO2ff差異不顯著，這與歐美城市分歧。空間上，城市年夜氣CO2ff具有城區高于郊區、CO2ff由關中盆地中間向盆地周邊遞減和我國東南部城市夏季年夜氣CO2ff較高的特征。此外，對西安市年夜氣14CO2的多年觀測表白，西安市年夜氣CO2ff濃度由2011—2013年的40.1 ± 3.8 ppm降落到2014—2016年的25.7 ± 1.1 ppm，而同期PM2.5濃度由123.5 ± 9.5 µg·m–3降落到69.6 ± 8.4 µg·m–3，說明自2013年9月以來實施的“年夜氣十條”，促使了年夜氣淨化物與CO2ff濃度的雙降落。
（3）解析了典範城市CO2ff的來源和傳輸的影響，發現與PM2.5的同步變化關系。國內團隊結合13C同位素，解析出西安市夏季CO2ff重要來自燃煤（54%—70%），而北京市夏季CO2ff重要來自自然氣燃燒（55% ± 9%）。區域氣象-年夜氣化學在線耦合形式（WRF-Chem）模擬結果表白，西安市CO2ff重要來自關中盆地內排放，而北京市CO2ff會遭到東南風輸進的較年夜影響（約小樹屋30%）。研討發現我國城市的CO2ff濃度與PM2.5濃度廣泛相關，灰霾期間CO2ff濃度顯著降低，CO2ff與PM2.5兩者的濃度同時變化，這可服務于我國當前減污降碳協同瑜伽場地增效計劃的實施。
我國年夜氣14CO2觀測的缺乏
我國在年夜氣14CO2觀測方面已獲得了一些進展，通過14C示蹤法獲得了年夜氣CO2ff濃度程度，但由于與源清單法獲得的碳排放量（單位為噸）量綱分歧，故還不克不及直接對比。國內有團隊結合CO2觀測和年夜氣反演，研討了太原—晉中地區的碳排放量，但其反演中的先驗清單還未經14C示蹤校驗。總體而言，我國在14CO2觀測結合年夜氣反演來定量碳排放量方面的研討還是空缺。此外，碳匯量的反演起首需求準確的化石碳排舞蹈教室放量。是以，有需要構建一種“14CO2—CO2”雙示蹤劑反演系統，相較于僅考慮CO2的傳統反演系統，雙示蹤劑反演系統能有用下降異化過程中因區分CO2ff與CO2bio禁絕確所產生的誤差，從而進行我國更為精準的碳排放量反演。
建議
基于當前碳減排的國際形勢和國際的研討前沿，年夜氣14CO2觀測是我國“雙碳”領域一項很是主要且火燒眉毛的任務，對此提出如下4點建議。
我國幅交流員遼闊而年夜氣14CO2的觀測數據又比較缺少。建議盡快結合年夜氣反演的需求，最年夜限制地在我國樹立涵蓋分歧類型地點的年夜氣14CO2舞蹈場地觀測網絡，周全提醒我國年夜氣CO2中來自化石排放源和生物排放源的貢獻量，展現我國CO2ff和CO2bio的分布圖景，為年夜氣反演等研討供給關鍵基礎數據。
年夜氣14CO2觀測專業性強，精度請求較高（≤0.2%），是以，應統一開展相關培訓，并統一年夜氣14CO2觀測標準和測量方式。按期組教學場地織國內比對，積極參與國際比對；按期與國外本底年夜氣14CO2的觀測數據對比；積極與國際同業交通最新經驗和結果，擴年夜我國在此領域的影響力。
14C測試本錢較高，且今朝年夜氣14CO2還不克不及在線觀測；但這是一項長期的任務，需求各級當局和相關研討機構加年夜支撐力度。建議將年夜氣14CO2觀測慢慢納進溫室氣體監測業務中，由相關科研院所牽頭制訂統一的技術標準，規范年夜氣14CO2樣品采集、測量和質控等，并在研討上給予技術支撐，由處所當局在采樣點布設、樣品采集、人員和經費等方面給予支撐。
盡快將14CO2觀測與年夜氣反演相結合，開展全國和區域的碳排放量反演，進而校驗清單碳排放量，進步我國碳排放數據的靠得住性。
（作者：牛振川、王鵬、吳書剛、周衛健，中國科學院地球環境研1對1教學討所 黃土與第四紀地質國家重點實驗室、西安加快器質譜中間；《中國科學院院刊》供稿）
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