本期嘉賓：
中國科學院大氣物理研究所研究員劉毅、博士王婧
浙江工業大學教授 方雙喜
採訪人：中國氣象報記者 簡菊芳
本期觀點：
■我國陸地生態系統（森林、草地等）固碳能力被低估；
■高精度二氧化碳觀測數據缺乏，使得東亞地區碳匯能力計算存在不確定性；
■自上而下的碳同化反演算法，未來或成為溫室氣體核查的重要支撐和驗證方法。
中國讓地球變得更綠的新證據
近期，中國科學院大氣物理研究所（以下簡稱中科院大氣物理所）團隊聯合氣象、林草等領域專家開展的一項研究表明，2010年至2016年，中國陸地生態系統年均吸收約11.1億噸二氧化碳，是此前國內外研究結果3.5億噸的3倍多，我國的陸地生態系統固碳能力被低估。研究還認為，年均固碳量約佔我國人為碳排放的45%。也就是說，這幾年，我國每年有將近一半的二氧化碳被森林等陸地固碳系統吸收。
眾所周知，工業革命以來，人類對化石燃料的巨大消耗使得大氣中二氧化碳濃度急劇上升，是影響全球升溫的重要因素。森林生態系統是吸收二氧化碳的主要力量，增加森林碳匯已成為國際通用做法。
中科院大氣物理所研究員、研究團隊負責人劉毅認為，近40年來，中國持續增長的森林面積，尤其是西南地區速生林中幼齡森林，正在成長為固碳的主力軍。
國家林業和草原局數據顯示，自上世紀80年代以來，我國大力開展植樹造林活動，森林資源進入迅速增長階段。
從第一次到第八次森林資源清查，全國森林面積增加了70.2%，森林蓄積量增加了75%。由於大量的新生森林，我國森林中中幼齡林佔比約65%。劉毅表示，由於新增森林相對「年輕」，未來有更大的碳吸收潛力。
該研究也驗證了2019年2月美國國家航空航天局（NASA）公布的一份研究報告——《中國正在讓地球變得更綠》。
該報告稱，2000年至2017年，地球新增的綠葉面積（植物葉片總面積）相當於多出一個亞馬遜雨林，其中，中國淨增長綠葉面積及淨增長率均高居全球首位，最大的貢獻來自植樹造林。
對此，《自然》雜誌和BBC均認為，中國近40年來恢復天然森林植被、加強人工林培育的巨大投入取得了成果；中國森林的日益茂盛顯而易見。
自上而下的碳同化反演算法
二氧化碳主要在大氣、海洋、陸地以及化石燃料4個庫中循環。碳匯即碳吸收，一般指通過植樹造林等措施，利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳，並將其固定在植被和土壤中，從而減少溫室氣體在大氣中的濃度的過程。而該研究團隊採用「自上而下」的碳同化反演算法，即從大氣角度入手，通過分析大氣中CO2含量的變化來計算和反演碳匯量。
中科院大氣物理所王婧介紹，該計算方法中，大氣淨通量－人為碳排放＝陸地生態系統碳匯量。
該研究採用中國氣象局分布全國的7個地面溫室氣體觀測站的二氧化碳濃度觀測數據、日俄聯合高塔觀測網等資料進行同化反演計算。
同時，在另一組實驗中僅採用通用的NOAA數據集進行計算。經過對比和驗證，研究人員發現，2010年至2016年，中國陸地生態圈碳匯平均吸收了人為排放的44.8%，且西南地區（全年）以及東北地區（夏季）貢獻最大。
與目前國際碳排放核算方法相比，通過多源溫室氣體觀測數據結合氣象反演模式，以直觀和快速的方式反映溫室氣體「排放」或「留存」在大氣中的溫室氣體總量，是獨立評估及驗證國家溫室氣體排放清單結果的重要方式之一，也被政府間氣候變化專門委員會納入《IPCC國家溫室氣體清單編制指南2019增補指南》。世界氣象組織也正在積極開發「全球溫室氣體綜合信息系統」以推進該項工作。
摸清碳匯家底需要更多觀測數據支撐
「增加了中國氣象局7個大氣本底監測站的觀測數據，使得碳同化的計算相比之前的研究，不確定度降低。」劉毅說。
方雙喜介紹，該項研究中的觀測數據資料主要來自我國唯一的全球大氣本底基準觀測站（瓦裡關本底臺）和6個具有典型區域生態系統代表性的大氣本底監測站（黑龍江龍鳳山站、北京上甸子站、浙江臨安站、湖北金沙站、雲南香格裡拉站和新疆阿克達拉站），以及日本-俄羅斯高塔觀測和衛星遙感等數據資料。
衛星遙感將在碳源匯研究中發揮重要作用。相比地面觀測而言，衛星遙感在赤道、海洋等建設地面觀測站網難度大的地區具有明顯優勢。
我國首顆自主研製的中國碳衛星（TanSat）、國家高技術研究發展計劃（863計劃）支持下的「全球二氧化碳監測科學實驗衛星與應用示範」重大項目以及中國科學院戰略先導專項「大氣濃度反演的淨排放」等研究項目，也為該項目提供了重要支撐。
王婧表示，大氣本底站的數據也是非常重要的。多年來，中國氣象局大氣本底監測站的溫室氣體觀測數據已廣泛用於國內和國際多邊多類型科研交流合作。
劉毅認為，相對於發達國家，我國的觀測站網還需不斷完善。未來進一步研究我國碳源匯收支問題，還需要國際多邊配合，以充分利用天空地一體化的新技術，開展不同區域人為碳排放和生態系統固碳能力的綜合、深入研究。
（來源：《中國氣象報》2020年11月18日三版 責任編輯：王美麗）