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南京市主城区CH4通量的观测与分析开题报告

 2021-12-11 16:32:07  

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

甲烷(ch4)是一种全球增温潜势仅次于二氧化碳的温室气体[1],是《京都议定书》中确定的6种重要的温室气体之一。近年来,大气中的ch4浓度增长迅速。据统计,全球大气中ch4的平均浓度从1750年的700ppb增加到了1998年的1745ppb,2010年再次增加到了1808ppb[2],远远高于co2浓度的增幅,且增势仍然迅猛[3-4],不可忽视。

ch4占全球人为温室气体排放总量的4.3%[5],仅考虑co2排放已不能完全代表温室气体排放情况[6]。其次,ch4在大气中的浓度比co2要低得多,所以其排放量的增加极易引起大气中ch4浓度的大幅度升高[7]。再者,ch4在大气中的存在寿命一般为12-17年[8],要比co2的存在时间(50-200年)短得多,减缓ch4排放将会对大气中ch4的减少产生立竿见影的效果。更为重要的是,人为排放量占总排放量的比例与co2相比要大得多[9],故而控制ch4排放量对减缓日益加剧的温室效应有着重要意义。

通过人类活动所排放的ch4比自然界中排放的要多得多。据估计,全球每年通过人类活动所排放的ch4总量为375 mt,是自然界排放的ch4总量的2倍多[10]。其中,通过煤炭开采、污水处理、汽车尾气、固体废物堆存、反刍家畜饲养、水稻种植以及生物质燃烧等人类活动排放的ch4约占全球年ch4排放总量的70%[8]

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2. 研究的基本内容

论文以大气边界层收支方程为基础,建立城市CH4净通量的估算方法。根据城市大气边界层收支方程,城市边界层CH4浓度变化主要取决于城市区域内排放的CH4、平流流入和流出该区域的CH4以及从混合层顶由于夹卷作用扩散到自由大气的CH4

3. 实施方案、进度安排及预期效果

4.1研究方法

边界层收支方法,即以大气边界层内温室气体浓度的时间变化、平流和垂直输送来计算景观尺度上的温室气体通量,本文拟以边界层收支方程为基础,对南京市甲烷通量变化特征进行初步的总结与探索

4.2实验进程

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4. 参考文献

[1]乐群,张国君,王铮.中国各省甲烷排放量初步估算及空间分布[j].地理研究,2012,31(9):1559-1570.

[2]world meteorological organization. the state of greenhouse gases in the atmosphere based on global observations through 2010[j]. wmo greenhouse gas bulletin, 2011, (7): 2-3.

[3]dlugokencky e j, steele l p, lang p m, et al. the growth rate and distribution of atmospheric methane[j] geophys res, 1994, 99: 17021-17043.

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