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我國自主研發(fā)大氣碳反演系統(tǒng)獲全球碳計(jì)劃認(rèn)證

來源:科技日報(bào) 時(shí)間:2022-11-28 11:16:34

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11月23日,第二次青藏科考第八場跨學(xué)科學(xué)術(shù)交流“氣候變化與碳循環(huán)”主題交流活動(dòng)以線下和線上相結(jié)合形式召開。與會(huì)科學(xué)家?guī)砹私谖覈灾餮邪l(fā)的“貢嘎”大氣碳反演系統(tǒng)的好消息。


中國科學(xué)院青藏高原研究所副所長樸世龍?jiān)菏恐赋觯?001年,國際地圈—生物圈計(jì)劃、國際全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃和世界氣候研究計(jì)劃聯(lián)合發(fā)起了全球碳計(jì)劃(GCP),專門致力于全球碳循環(huán)研究。過去10多年來,全球碳計(jì)劃每年公布主要溫室氣體的全球收支報(bào)告,其成果是IPCC第五、第六次評估報(bào)告以及國際氣候變化政策制定的科學(xué)基礎(chǔ)。


不過,由于尚未擁有自主研發(fā)的碳收支評估模式,過去我國科學(xué)家在全球碳計(jì)劃中扮演的角色主要是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)者,因而限制了在全球碳收支報(bào)告以及氣候政策制定中的話語權(quán)。樸世龍介紹,近期,第二次青藏科考隊(duì)“氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)”科考分隊(duì)自主研發(fā)了“貢嘎”大氣碳反演系統(tǒng)。據(jù)GCP獨(dú)立驗(yàn)證評估,與美國國家海洋和大氣管理局觀測的大氣CO_2增長率相比,“貢嘎”的反演結(jié)果和觀測之間的均方根誤差最小。這一成果標(biāo)志著,我國科學(xué)家在全球碳收支評估中正由數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)者向大氣反演領(lǐng)域引領(lǐng)者轉(zhuǎn)變,并將服務(wù)于我國及其他國家應(yīng)對氣候變化和實(shí)現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略舉措。


中國科學(xué)院青藏高原研究所田向軍研究員從同化方法、同化框架與系統(tǒng)平臺(tái)等方面,闡述了“貢嘎”系統(tǒng)的主要特點(diǎn)及優(yōu)勢:系統(tǒng)設(shè)計(jì)了獨(dú)創(chuàng)性雙通道優(yōu)化框架,實(shí)現(xiàn)CO_2通量與濃度誤差的有效分離、聯(lián)合同化,確保系統(tǒng)的反演精度;系統(tǒng)可靈活轉(zhuǎn)化為國產(chǎn)碳衛(wèi)星驗(yàn)證平臺(tái),貫通碳衛(wèi)星設(shè)計(jì)、發(fā)射與應(yīng)用的全流程技術(shù)鏈條,可實(shí)現(xiàn)碳衛(wèi)星載荷指標(biāo)與“貢嘎”系統(tǒng)反演精度的有效聯(lián)動(dòng)等。


田向軍表示,憑借這些優(yōu)勢,“貢嘎”系統(tǒng)成為首個(gè)獲得全球碳計(jì)劃認(rèn)證的中國自主大氣反演系統(tǒng),為國際碳收支評估提供了中國系統(tǒng)與中國數(shù)據(jù)。未來,科考分隊(duì)將構(gòu)建全球—全國—青藏高原“貢嘎”多要素反演體系,深度參與國際合作,引領(lǐng)國際碳收支盤點(diǎn)。


中國科學(xué)院青藏高原研究所副研究員汪宜龍則展現(xiàn)了巔峰使命珠峰科考的大氣溫室氣體濃度觀測結(jié)果,并通過與衛(wèi)星遙感、模型模擬對比,探討了珠峰地區(qū)春季溫室氣體濃度變化特征??瓶挤株?duì)還利用“貢嘎”系統(tǒng),提出了優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)布設(shè)觀測站點(diǎn)的思路,為建立溫室氣體綜合觀測平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)青藏高原碳收支準(zhǔn)確評估提供科學(xué)依據(jù)。


值得關(guān)注的是,中國氣象科學(xué)研究院翟盤茂研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),結(jié)合青藏高原冰芯代用資料和氣象儀器最新觀測記錄的分析,發(fā)現(xiàn)了青藏高原20世紀(jì)以來的快速升溫在過去2000年歷史上是前所未有的,揭示了在人類活動(dòng)相關(guān)的全球溫室氣體排放的驅(qū)動(dòng)下,青藏高原開始單調(diào)快速升溫以及升溫速率接近翻倍的時(shí)間分異點(diǎn)分別出現(xiàn)在20世紀(jì)初期和20世紀(jì)70年代中期。中國科學(xué)院大氣物理研究所周天軍研究員團(tuán)隊(duì)的研究指出,青藏高原主體的暖濕化特征在未來10年內(nèi)將持續(xù),長期變化受溫室氣體排放情景決定,極高排放情景(SSP5-8.5)下的增幅是極低排放情景(SSP1-1.9)的近3倍。


此次發(fā)布的成果得到了國際科學(xué)界的充分認(rèn)可。全球碳計(jì)劃執(zhí)行主席Josep Canadell教授致辭時(shí)指出,“在現(xiàn)代人類時(shí)代,溫室氣體從未像今天這樣驅(qū)動(dòng)地球變化,經(jīng)濟(jì)變革也正在促成我們所見過的規(guī)模最大、速度最快的全球能源轉(zhuǎn)型。全球碳計(jì)劃利用數(shù)百萬的碳觀測、能源數(shù)據(jù),以及全球陸地、海洋和大氣模型來完成碳收支計(jì)算,第二次青藏科考隊(duì)研發(fā)的‘貢嘎’模型對本年度碳收支計(jì)算作出了重要貢獻(xiàn)”。


本次會(huì)議由第二次青藏科考隊(duì)隊(duì)長姚檀棟院士主持,科技部、中科院、氣象局有關(guān)司局,第二次青藏科考十大任務(wù)、中國青藏高原研究會(huì)、中科院青藏高原研究所共300余人參加會(huì)議。

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