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2003~2022年中国东北对流层大气甲烷浓度时空分布与地质排放影响研究
1
作者
徐智超
陈匀杉
+3 位作者
单炜
邓超
刘湛军
计静
《气候与环境研究》
北大核心
2025年第1期77-93,共17页
中国东北存在中国最大的高纬度多年冻土分布带,随着全球气候变暖的加剧,多年冻土内储存的碳将逐渐解冻并以甲烷气体的形式释放,进而提高近地面对流层甲烷浓度,然而目前针对此区域近地面对流层甲烷浓度变化规律及排放源研究尚不清晰。本...
中国东北存在中国最大的高纬度多年冻土分布带,随着全球气候变暖的加剧,多年冻土内储存的碳将逐渐解冻并以甲烷气体的形式释放,进而提高近地面对流层甲烷浓度,然而目前针对此区域近地面对流层甲烷浓度变化规律及排放源研究尚不清晰。本文利用Aqua卫星搭载的AIRS(Atmospheric InfraredSounder)遥感资料对中国东北及全国区域2003~2022年对流层整体甲烷浓度时空分布情况及变化趋势进行分析,并结合国家气象及现场监测数据,研究了中国东北多年冻土区地表甲烷排放源及排放机理。结果表明:中国东北地区多年冻土带在四季中均具有较高的甲烷排放能力,甲烷浓度呈显著的双峰季节变化特征,第一个峰值出现在夏季(6~8月),最大值出现在8月,第二个峰值出现在冬季(12~2月),最大值出现在12月;中国东北地区对流层甲烷浓度平均增长率最大值出现在春季(平均值为6.05 ppb/a,1 ppb=10-9),这是因为多年冻土退化后冻结层下封存的古老碳逐渐暴露并以甲烷的形式释放;除产甲烷菌作用,储存在多年冻土冻结层的地质甲烷(亚稳态甲烷水合物,稳态甲烷水合物及地下深处或煤层产生的产热甲烷)也逐渐被释放。最后,结合现场监测结果给出了多年冻土区地质甲烷热—气—固耦合作用模型,为中国东北多年冻土区碳循环研究提供数据和技术支持。
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关键词
中国东北及全国区域
多年冻土
甲烷浓度
时空分布
地质释放源
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职称材料
题名
2003~2022年中国东北对流层大气甲烷浓度时空分布与地质排放影响研究
1
作者
徐智超
陈匀杉
单炜
邓超
刘湛军
计静
机构
湖南
城市学院
国家级土木
工程
实验教学示范
中心
东北林业大学教育部东北多年冻土区地质环境系统野外科学观测
研究
站
湖南
城市学院
湖南
省
城市
地下基础设施结构安全与防灾
工程
研究
中心
湖南城市学院湖南城市学院注浆工程技术研究中心
湖南
城市学院
湖南
省数字化城乡空间规划关键
技术
重点实验室
湖南
城市学院
材料与化学
工程
学院
东北石油大学黑龙江省高校防灾减灾
工程
与防护
工程
重点实验室
哈尔滨工业大学教育部结构灾变与控制重点实验室
出处
《气候与环境研究》
北大核心
2025年第1期77-93,共17页
基金
湖南省教育厅优秀青年基金项目23B0737、22B0790、23B0736
湖南省自然科学基金项目2023JJ50338
国家自然科学基金项目41641024。
文摘
中国东北存在中国最大的高纬度多年冻土分布带,随着全球气候变暖的加剧,多年冻土内储存的碳将逐渐解冻并以甲烷气体的形式释放,进而提高近地面对流层甲烷浓度,然而目前针对此区域近地面对流层甲烷浓度变化规律及排放源研究尚不清晰。本文利用Aqua卫星搭载的AIRS(Atmospheric InfraredSounder)遥感资料对中国东北及全国区域2003~2022年对流层整体甲烷浓度时空分布情况及变化趋势进行分析,并结合国家气象及现场监测数据,研究了中国东北多年冻土区地表甲烷排放源及排放机理。结果表明:中国东北地区多年冻土带在四季中均具有较高的甲烷排放能力,甲烷浓度呈显著的双峰季节变化特征,第一个峰值出现在夏季(6~8月),最大值出现在8月,第二个峰值出现在冬季(12~2月),最大值出现在12月;中国东北地区对流层甲烷浓度平均增长率最大值出现在春季(平均值为6.05 ppb/a,1 ppb=10-9),这是因为多年冻土退化后冻结层下封存的古老碳逐渐暴露并以甲烷的形式释放;除产甲烷菌作用,储存在多年冻土冻结层的地质甲烷(亚稳态甲烷水合物,稳态甲烷水合物及地下深处或煤层产生的产热甲烷)也逐渐被释放。最后,结合现场监测结果给出了多年冻土区地质甲烷热—气—固耦合作用模型,为中国东北多年冻土区碳循环研究提供数据和技术支持。
关键词
中国东北及全国区域
多年冻土
甲烷浓度
时空分布
地质释放源
Keywords
Northeast China
Permafrost
Methane concentration
Spatio−temporal distribution
Geological release source
分类号
P407 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
2003~2022年中国东北对流层大气甲烷浓度时空分布与地质排放影响研究
徐智超
陈匀杉
单炜
邓超
刘湛军
计静
《气候与环境研究》
北大核心
2025
0
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职称材料
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