南极中山站大气六氟化硫浓度本底特征

六氟化硫(SF_6)是一种增温潜能极高、主要来自人为排放的温室气体,对其大气背景浓度进行长期监测,对于研究全球变化具有重要意义.利用南极中山站区2008年2月~2013年1月近5年SF_6浓度的观测资料,对SF_6本底浓度和变化趋势进行了研究,结果表明:中山站风向为偏东风时大气中SF_6浓度较低,风向为偏西风时浓度较高,这主要是受海陆气团差异引起,而局地源和风速的影响可忽略不计.大气SF_6浓度的变化范围为6.01~7.80 pptv,(1 pptv=1×10~(-12)L/L,下同),平均浓度为6.90±0.40 pptv.SF_6浓度呈明显稳定的年增长趋势,年平均增长速率为0.28 pptv a~(-1),其变化趋势与全球其他观测点较接近,中山站的观测结果可代表南极地区SF_6的本底浓度.通过与全球其他观测点大气SF_6浓度数据对比,结果显示:南半球大气SF_6平均浓度明显低干北半球,北半球是SF_6排放的主要源区;而南半球SF_6主要来源干北半球大气传输和南北半球间大气高度混合,能较好地反映全球大气SF_6本底浓度。南极受人类活动影响很小,是研究全球SF_6浓度变化趋势的理想区域。     

卫星观测的单角度偏振反射率敏感性分析

<正>大气中的二氧化碳(CO2)是受人类活动影响最多的温室气体,CO2浓度的增加被认为是全球变暖的主要原因.为了监测大气中CO2浓度的全球分布,分析全球CO2源汇特征,中国即将发射一颗碳卫星(TanSat),搭载的高光谱传感器用于监测CO2浓度.由于大气气溶胶对CO2浓度的反演具有显著的影响,TanSat另外搭载了用于反演大     

高分辨率遥感数据在南极企鹅与温室气体研究中的应用

南极企鹅是南大洋环境变化的"生物指示剂",其排泄物中丰富的碳(C)、氮(N)等营养物质为温室气体产生排放提供可能,使企鹅聚居区成为大气二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)排放的重要来源.中国第15次南极科学考察以来,陆续开展了南极典型企鹅聚居区土壤养分分析、聚居区土壤温室气体野外观测和室内培养的研究工作,指出企鹅活动显著促进温室气体的排放,但受企鹅数量与分布资料的限制,区域乃至环南极企鹅源温室气体排放量估算尚未开展.随着卫星遥感技术发展,20世纪80年代开始企鹅聚居区的遥感识别.近年来,特别是高精度卫星遥感资料和航拍照片的应用,区域范围内企鹅数量遥感识别体系逐渐建立起来.在综述以往研究工作的基础上,综合分析了南极典型区域温室气体野外观测研究及企鹅源温室气体排放量估算方法,系统比较了环南极分布的5种企鹅类型,如阿德利企鹅(Pygoscelis adéliae)、帽带企鹅(Pygoscelis antarctica)、巴布亚企鹅(Pygoscelis papua)、帝企鹅(Aptenodytes forsteri)和马可罗尼企鹅(Eudyptes chrysolophus)的遥感识别方法,并从气候变化(海表温度、海冰面积等)和人类活动(旅游、船舶等工业活动)以及其他因素(食物来源)等方面探讨影响企鹅数量变化的可能因素.     

温室与阳伞

温室效应和全球变暖在地球大气中,二氧化碳等温室气体能够吸收地面发出的(长波)辐射热量,并部分返还地面,因而使地球温度升高。这称为大气温室效应。因为温室气体使地球增温的作用很像玻璃使     

极地大气科学考察与全球变化

南极和北极是地球上的气候敏感地区,也是多个国际计划研究全球气候变化的关键地区.极地包含了大气、海洋、陆地、冰雪和生物等多圈层相互作用的全部过程,在全球气候的形成和变化中有重要的作用.极地大气科学考察与研究是极地科学研究的重要组成部分.到2008年初,我国自主组织了24次南极考察,2次北冰洋考察和4次北极站考察;建成了南极长城站、中山站和北极黄河站,并在南极冰盖设置了5个无人自动气象站;开展了有关极地大气科学与全球变化的研究.在南北极地区.进一步加强国际合作,继续监测包括近地面温度在内的大气要素的变化,提高极地气象业务水平;拓展极地气象业务和大气科学考察研究领域,积极获取气候代用资料;进一步量化和认识极地在全球变化中的作用,及其对我国天气气候和国民经济可持续发展的影响;建立完善极地大气科学研究体系,提高极地大气科学研究水平,仍是我国极地大气科学与全球变化研究的重要内容之一.     

渭南黄土中温室气体组分的初步研究

温室气体的研究,是全球变化研究计划的主要内容之一.目前人们对土壤温室气体排放的监测积累了一些资料,但对土壤内部,尤其是土壤深部温室气体的了解还很少.我国西北地区广泛分布有巨厚的黄土沉积物,这些沉积物实际上是干旱半干旱气候条件下,一种成土作用较弱的古土壤.研究黄土沉积物深部气体组分的含量与分布,有助于全面了解土壤温室气体的排放机理.本文就此问题作初步探讨.1 采样与实验方法样品的采集借助于胜利石油管理局麻花钻机进行.该钻机的主要特点是使钻头前部与钻孔隔离,以使被收集的气体不与大气混合,钻入的最大深度为2.7m,它利用钻杆中间的毛细管(下部通过钻头附近的毛细孔与土壤相通,上部出口用特制橡皮密封)负压原理,用注射器直接收集土壤气体.盛装土壤气体的气样瓶是标准的密封铝合金瓶,采样前已将气样瓶抽真空至2×1.33 322Pa.土样的采集是借助钻杆螺旋形状,将某一深度上的土样返至地表获得.我们对陕西渭南黄土地层L2～SO中的气体及土样进行了采集.采样时间为1995年2月21日～22日.3个采样地点位于桥头镇附近彼此相距10～20km的3块麦田旁.在每一个采样地点,布置4～10个钻孔(钻孔之间的距离最大不超过70m,最小为0.5m).每一钻孔中,按不同深度取1～3个土壤气体及同一深度上的土样,一般是     

全球变暖可能正在加速

科学家最近指出,地球大气层中温室气体的含量正在不断增加,这可能意味着全球气候变暖的速度要比以前预想的快。从2002年以来,大气中的二氧化碳含量每年上升一百万分之二,而气象学家此前预计的数字是一百万分之一点五。这一上升趋势在全球各地的大气观测中都已得到证实,但科学家现在仍未能     

中国大气本底站2000～2009年CO2浓度变化模拟:Carbon Tracker模式应用

CO2作为产生温室效应最主要的温室气体,所带来的全球变暖问题正日益受到人们的关注.但由于我国区域本底站稀少,观测时间较短,因此目前的分析只能局限于表观,尚无法完整描述我国温室气体浓度变化状况及地区间的差异,也难以测算不同地区温室气体排放源和吸收汇的动态变     

极地大气科学考察与全球变化研究

南极和北极是地球上的气候敏感地区,也是多个国际计划研究全球气候变化的关键地区。极地包含了大气、海洋、陆地、冰雪和生物等多圈层相互作用的全部过程,在全球气候的形成和变化中有重要的作用。极地大气科学考察与研究是极地科学研究的重要组成部分。到2008年初,我国自主组织了24次南极考察,2次北冰洋考察和4次北极站考察;建成了南极长城站、中山站和北极黄河站,并在南极冰盖设置了5个无人自动气象站;开展了有关极地大气科学与全球变化的研究。在南北极地区,进一步加强国际合作,继续监测包括近地面温度在内的大气要素的变化,提高极地气象业务水平;拓展极地气象业务和大气科学考察研究领域,积极获取气候代用资料;进一步量化和认识极地在全球变化中的作用,及其对我国天气气候和国民经济可持续发展的影响;建立完善极地大气科学研究体系,提高极地大气科学研究水平,仍是我国极地大气科学与全球变化研究的重要内容之一。     

~(34)SF_6的激光浓缩及~(34)S的制备

近年来国内外报道了许多通过红外多光子离解使SF_6中硫同位素发生浓缩的实验,这些实验都是以红外光谱或质谱鉴定残存SF_6气体中~(34)SF_6与~(32)SF_6相对含量的变化。本文报道在此基础上,将已浓缩的同位素SF_6经过水解、分离、钠还原、碘氧化等程序,提取成元素硫,     

海洋暖化对海洋生物的影响

自18世纪末到19世纪初的工业革命开始以来,排放到大气层中的CO2等温室气体迅速增加,导致地球表面平均温度在过去100年中上升了大约0.6℃.目前温室气体的释放速率仍然在继续增加,导致全球地表温度在过去1000年中以前所未有的速率上升,特别是近30年,每10年大约上升0.2℃.温室气体的排放和全球变暖对生物圈的巨大影响已受到了科学界密切关注,人类已经开始意识到全球变暖的许多严重后果,但是暖化对陆地及海洋生态系统更为深远的影响还有待揭示.本文主要关注全球变暖带来的海洋物理及化学变化,以及对海洋生物的影响,对它们进行概述,为进一步更准确预测全球变暖对未来海洋生态系统的影响提供重要信息.     

基于航拍数据的南极维多利亚地企鹅源温室气体排放量估算

海洋动物是南极气候变化的"生物指示剂",其排泄物中丰富的碳(C)和氮(N)等营养物质为土壤中温室气体的产生与排放提供了有利条件,企鹅作为一种重要的海洋动物,因此其聚居区成为甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)等温室气体排放的潜在"热点"区域.然而,受企鹅数量遥感资料的限制,区域尺度上企鹅源温室气体排放总量尚缺乏精确估算.以南极维多利亚地难言岛企鹅聚集区为研究对象,基于0.1 m分辨率航拍照片发展了面向像元的RGB颜色模型法(pixel-oriented RGB color model)识别企鹅数量,通过企鹅粪便CH_4和N_2O排放通量、企鹅排便量等数据建立了企鹅源温室气体估算模型.结果显示,航拍照片中企鹅像元在RGB彩色空间模型中的R值(17~104)与其他背景像元(110)存在显著差异,该差异可以作为将企鹅与背景像元有效分离的理论依据;南极维多利亚地难言岛企鹅总数为19150只,企鹅源CH_4和N_2O排放总量分别约为275和2.99 kg.     

全球变暖,闪电更频繁

<正>你是否想过全球变暖的种种后果?冰山融化、海平面升高、部分物种消失……现在又多了一大影响:闪电频率明显增加。美国科学家对近十年的全球气温和闪电频率的关系进行了测算,结果发现,全球气温每上升1℃,闪电频率就会增加12%。我们绝不能仅仅将闪电视为大自然中的一种普通现象,它不仅会引发野火,还会引发大气中的化学反应,产生一种氮氧化合物的温室气体,从而进一步改变大气成分。     

全球气候变暖及其战略对策研究

从前二年开始,国内外学术界围绕全球变暖问题展开了激烈的论争,争议的问题涉及全球气候是否在变暖?温室气体(如二氧化碳、甲烷等)的人为排放是否会使大气中温室气体浓度增加?温室气体浓度增加是否会导致全球气候变暖?目前用什么手段来预测未来的气候变化?预测未来全球气候变暖的程度如何?     

我国大气本底观测站创新发展的思考和建议

正大气本底监测是指在远离人类活动影响的地方对经过充分混合的、不受局地污染影响的大气成分进行长期定点的观测.由于大气本底监测能在全球或区域尺度上反映出人类活动所造成的大气成分的长期变化,因此对社会经济建设和科学研究等都具有非常重要的作用[1～3].自20世纪50年代开始,国外的一些观测台站进行了二氧化碳、臭氧及大气重金属等主要大气成分的本底观测[4～8].     

温室效应会使地球温度上升多高?——关于平衡气候敏感度

工业化革命以来,人为温室气体排放所导致的全球气候变暖越来越受到重视.21世纪地球温升水平是当下各界关注的焦点,而其中的一个核心科学问题是平衡气候敏感度——即大气二氧化碳浓度加倍引起的辐射强迫所产生的全球平均温度变化——究竟是多少?2005年Science杂志在创刊125周年纪念专刊中对平衡气候敏感度进行了专门评述,本文对其进行解读,以期加深公众和科学界的理解.     

我国大气本底站的大气浑浊度、悬浮微粒、降水化学的初步分析

我国建立的北京上甸子(40°39′N)和浙江临安(30°18′N)两个大气本底污染区域监测站,是世界气象组织全球大气本底污染监测站网的组成部分。目前开展的监测项目有:大气浑浊度、大气悬浮微粒、降水化学。本文将上述三个项目现有资料作初步分析,以供了解区域范围有关污染物质的现有本底水准和动态。     

中国东部沿海大气中N_2O的混合比

氧化亚氮(N_2O)是大气中的一种重要痕量气体.它不仅是温室气体,影响气候变化,而且还能提供NO导致大气臭氧层损耗.因此,研究 N_2O的各类排放源及测定大气中N_2O的混合比等成为大气科学重视的课题.我国对N_2O在农田、森林土壤的排放通常已开展研究.对燃煤和燃烧生物物质排放的N_2O已进行测定.但是,对我国不同高度大气中N_2O的混合比的研究尚未见报道.本文将报道利用飞机沿黄海海岸由青岛到上海采取大气样品,测定不同高度下N_2O的混合比,并得到N_2O浓度随高度变化的分     

对流层大气中甲烷(CH_4)的观测研究

近二三十年的大气观测研究表明,全球对流层大气中CH_4每年以约1％的速率增长,其平均浓度已由1978年初的1.52ppm(体积比,下同)增至1987年9月的1.684ppm。CH_4是大气中除CO_2外含量最高的温室性微量气体,其温室加热效应仅次于CO_2和CFCs。CH_4还是     

二氧化碳的好归宿

CO2化腐朽为神奇 二氧化碳是一种常见的温室气体,和众多气体一起构成了人们赖以生存的大气层.它在强烈吸收地面长波辐射后,能向地面释放出波长更长的辐射,形成天然的温室效应,对地面起到保温作用.二氧化碳的存在,将地表温度维持在15℃左右.其浓度一旦低于150ppm(1ppm为百万分之一),植物的光合作用就会停止,全世界的植物都会死亡.没有了植物,动物和人类也会随之消亡了.自工业革命以来,由于人类活动排放了大量的二氧化碳等温室气体,使得大气中温室气体的浓度急剧升高,结果造成增强的温室效应.据统计,工业化以前全球年均大气二氧化碳浓度为278ppm ,2012年增至393.1ppm ,到2014年4月,北半球大气中月均二氧化碳浓度首次超过400ppm.2019年5月,地球大气中二氧化碳浓度又创新高,达到415ppm ,引起了社会各界的广泛关注.