【技术创新】从太空看地球上的“二氧化碳呼吸”

　　　　　　　　　　　　2002–2012年间二氧化碳水平　　　　　　　　　　　　二氧化碳在增长

　　　　　　　　　　　　　　　　甲烷量增长　　　　　　　　　　　　　全球甲烷

　　尽管国际社会努力进行二氧化碳减排工作，但是2002－2012年间温室气体卫星观测数据揭示了大气中二氧化碳还是在继续增长。卫星也显示近来甲烷的增长更有可能归因于人类活动造成的排放。大气中的二氧化碳和甲烷是两个最重要的人类活动产生的温室气体，造成全球变暖。

　　从欧洲ESA Envisat卫星和日本温室气体观测卫星（GOSAT）的测量结果看，2003年到2013年间每年二氧化碳排放增长率为0.5%。甲烷在保持几年的稳定后，从2007年以来每年增长率为0.3-0.5%。10年以来的二氧化碳排放增长的主要原因是燃烧矿物燃料，如煤、石油和天然气。虽然甲烷排放增长的原因还不清晰，但可以认为主要是人类活动造成的增长，伴随湿地排放和生物燃烧形成的自然变异。

　　除了温室气体增长外，卫星观测也呈现了其他特征，如：这些温室气体详细的地理分布和时间性波动等特征。

　　关于二氧化碳，在植物光合作用变化下，它的季节变动是最大的。在北半球中、高纬度，这种“呼吸”现象最大。可以预见，在夏季，大气和植被的碳交换特别巨大，森林在夏季吸入碳（“吸气”），部分碳在冬天释放（“呼气”）。

　　德国不来梅大学Michael Buchwitz教授说：“一些二氧化碳模型低估了“呼吸”的力量，我们应该进一步应用不同的模型和方法进行研究。”Buchwitz博士是ESA气候变化组温室气体研究项目（GHG-CCI）的负责人。他说：“GHG-CCI项目的目标是产生高质量的全球大气二氧化碳和甲烷分布数据，提高地区关于这两种重要温室气体源和汇的信息。”

　　虽然卫星图像展示了那些甲烷值特别高的区域，定量显示甲烷排放量需要用复杂模型方法，因为甲烷在大气中输送，象风的因素需要要考虑进去。

　　意大利欧盟联合研究中心（JRC）科学家Peter Bergamaschi博士说：“卫星数据能够获得详细的全球甲烷排放空间分布情况，虽然地面测量手段是相当精确的，但是地面观测点十分稀少，无法推演全球甲烷空间分布。

　　了解关于自然和人为影响大气气体是主要的科学挑战。

　　Buchwitz博士说：“在这一领域，连续性是关键需求，我希望日本温室气体观测卫星（GOSAT）和即将发射的碳监测卫星（CarbonSat）任务能够更接近NASA的碳观测卫星2（NASA’s OCO-2）和计划发射的日本温室气体观测卫星2（GOSAT2）。”

　　来源： http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Space_for_our_climate/Our_living_planet_Earth_s_carbon_dioxide_breathing_seen_from_space

（王化、黄铭瑞编译，殷永元审核）