年夜氣中含放射性碳同位素的二氧台北水電網化碳不雅測：碳排放評價的新方式
中國網/中國發展門戶網訊 南極冰芯的記錄顯示，過往80萬年以來年夜氣二氧化碳（CO2）濃度與溫度同步變化。近代工業反動以來，年夜氣CO2濃度由之前的280 ppm增長到2022年的約417 ppm，同期地表均勻溫度增長了約1.1ºC。由此，國際社會廣泛認為全球變熱是由于CO2等溫室氣體的排放形成的，并達成了減少溫室氣體排放以把持全球升溫的共識。《巴黎協定》達成如下協議：全球溫度增長不超過2ºC并盡能夠堅持在1.5ºC，到2050年年夜氣CO2濃度把持在450 ppm以內；各國以“自立貢獻”的方法參與全球應對氣候變化行動。碳排放權即保存權和發展權，我國作為碳排縮小國，面臨碳達峰、碳中和（以下簡稱“雙碳”）目標任務和國際碳減排壓力。是以，準確及時的碳排放數據對于評估和保證“雙碳”目標和國際履約的實現很是主要。
碳排放評估的重要方式
“自下而上”的源清單法
今朝，各國碳排放的評估重要依賴于“自下而上”的源清單法，即通過各種化石動力的耗費量乘以相應的排放因子獲得碳排放總量，這也是今朝比較廣泛和簡單的方式中山區 水電行。但是，由此方式獲得的碳排放量有不確定性（3%—15%），這跟各種燃料的排放因子和動力耗費量的不確定性有關，尤其是燃煤的排放因子，秦家有人點了點頭。因煤種的分歧而變化較年夜。例如，醫生來了又走了，爸爸來了又走了，媽媽一直在身邊。餵完粥和藥後，她強行命令她閉上眼睛睡覺。聯合國當局間氣候變化專門委員會（IPCC）推薦分歧煤種的碳排放因子為0.322—0.711，有研討實測我國燃煤新的碳排放因子均勻為0.499，應用此新排放因子計算則表白我國20台北 水電00—2012年累積的碳排放量會被高估約29億噸碳，這比我國陸地的碳匯總量還要高，這種較年夜的不確台北 市 水電 行定性很是晦氣于我國碳排放數據的準確評估和國際履約。化石燃料耗費量的不確定性重要跟間和精力提水。統計時有興趣和無意的誤差有關，并且在城市標準上的碳排放數據不確定性更年夜（50%—200%），這跟城市統計資料的不周全和統計邊界難以界定信義區 水電行有關。
“自上而下”的觀測與反演法
《巴黎協定》還建議應用可監測、可報告、可核對的“三可”（MRV）方式體系，來監測動力和化石燃料密集型國家的碳排放變化。IPCC在最新修訂的溫室氣體清單指南中，專門增添了校驗碳排放清單的方式，即基于年夜氣CO2濃度觀測來“自上而下”地反演碳排放量；并指出年夜氣中含放射性碳同位素的二氧化碳（14CO2）觀松山區 水電行測的參加可進一個步驟進步僅基于年夜氣CO2濃度反演結果的準確性，進而更準確地“不。”藍玉華搖頭道：“婆婆對女兒很好，我老公也很好。”校驗碳排放清單。這種基于年夜氣CO2濃度觀測的反演是對“自下而上”源清單法的主要補充，可以獨登時校驗碳排放清單，進步國家碳排放數據的靠得住性。
年夜氣反演方式起首需求高精度的年夜氣CO2濃度信息。凡是，年夜氣CO2濃度由空中站點觀測獲得，其觀測的數據精度高（0.1 ppm）、時間連續，可定點長期觀測；但站點無限且僅代表空中的觀測結果。近年來，隨著衛星遙感技術的發展，碳衛星可以供給年夜范圍的CO2柱濃大安區 水電度信息，但觀測易遭到軌道、云層和氣溶膠等原因的干擾，且精度低于地基觀測。無論是空中站點還是衛星遙感，其觀測值都是分歧排放源混雜的結果，并未識別來自化石源的貢獻量，這會使反演的碳排放量難以驗證。水電師傅
為什么年夜氣14CO2觀測可以進步反演碳排放數據的準確性呢？這是因為常規的年夜氣反演應用的是年夜氣CO2總濃度，台北 水電 行并未應用來自化石源（占人為源的重要部門）貢獻量的CO2（CO2ff），由此反演的碳排放量無法與清單中的碳排放量（重要來自人為源）準確婚配。放射性碳同位素（14C）大安 區 水電 行是CO2ff最準確的示蹤劑，其準確性年夜幅優于CO和NO2等間接示蹤劑。14C的半衰期為5 730年，遠小于化石燃料的構成時間，因此化石燃猜中的14C早已衰變耗竭，即化石燃料燃燒構成的CO2中不含14C；而生物源CO2（CO2bio）中水電師傅的14C程度與現代年夜氣14C程度相接近；CO2ff和CO2bio的Δ14C值差異約可達100%。碳同位素值在分歧源之間的宏大差異使14C成為辨別CO2ff最準確的東西。通過觀測年夜氣14CO2值，可以定量獲得年夜氣CO2ff濃度，進而用于直接驗證由人為源清單反演獲得CO2ff濃度，并下降反演碳排放量的不確定性。當然，年夜氣14CO2作為一種新的觀測指標，也存在技術門檻高、精度請求高（≤0.2%）和不克不及在線測量的問題。14C在天然界中的含量極低，約占碳元素的1.2×10–12，需求專門的、昂貴的加快器質譜儀才幹進行高精度（0.2%）的測量。
總體而言，分歧的碳排放評估方式各有優勢和缺乏（表1）。今朝，應在已有的C中山區 水電O2濃度觀測的基礎上，盡快參加年夜氣14CO2這個新的觀測指標，“自上而下”地反演碳排放量，從而驗證碳排放清單，以此進步國家碳排放數據的靠得住性。
年夜氣14CO2觀測的國際趨勢與動態
年夜氣14CO2觀測的來源和發展
東方國家早在20世紀50年月就開始了年夜氣14CO2觀測，觀測的最後目標是研討年夜氣層核兵器試驗的影響。最早的年夜氣14CO2長期觀測于1954年在新西蘭惠靈頓地區開始，隨后世界上的許多站點都開始了年夜氣14CO2的長期觀測。觀測結果表白，由于年夜氣層核試驗的影響使得年夜氣14CO2程度急劇增添，到1964年達到峰值；由于1963年《部門制止核試驗條約》的簽訂，年夜氣14CO2在與陸地和陸地植被等碳庫的交換過程中，開台北 水電 行始急劇降落。到20世紀80年月末和90年月初，核爆的影響已經較小；歐洲開始應用年夜氣14CO2觀測來示蹤城市年夜氣CO2ff的變化狀況。隨后，年夜氣14CO2觀測被廣泛應用于歐美等國家的CO2ff示蹤研討。
年夜氣14CO2評估碳排放清單的國際案例
國際科學界的研討案例表白，年夜氣14CO2觀測結合形式可以用于評估碳排放清單，并下降清單的不確定性。點源碳排放量的不確定性凡是較年夜（約20%），而結合了14C的年夜水電網氣模擬可以將american火電廠碳排放量的不確定性下降到10%擺佈。對于國家標準，14C示蹤獲得的年夜氣CO2ff數據越多，越能準確地反演碳排放量。由1 000多個年夜氣CO2ff數據結合反演模子獲得的american月度碳排放量的不確定性為5%；當年夜氣14C數據增添到5 000個時，不確定性會下降到約3%。由年夜氣14CO2和CO2數據結合反演模子獲得的american2010年的碳排放量為1 653 ± 30 Tg C·yr–1，其不確定性低于2%。
國際組織對年夜氣14CO2觀測的認可和推薦
由于14C能夠準確台北 水電 維修定量年夜氣CO2中來自化石源的貢獻量，14C示蹤被國際社會認為是今朝能獨立、客觀地評價碳排放的方式，獲得了廣泛的認可和推薦。american國家科學院（NAS）在2010年和2022年發表的報告中建議，擴展年夜氣14CO台北 水電 維修2的觀測站點以獲取足夠多的數據來進步對碳排放清單的核驗才能。世界氣象組織（WMO）在2019年發布的全球溫室氣體公報中，將14C示蹤年夜氣CO2ff列為今朝評估碳排放的重要手腕，建議參與全球年夜氣觀測計劃（GAW）的實驗室應同時開展年夜氣CO2和14CO2的觀測。IPCC將年夜氣14CO2觀測寫進最新修訂的溫室氣體清單指南中，指出年夜氣14CO2觀測會進步基于CO2濃度的年夜氣反演結果的準確性，進而更準確地評估碳排放清單。
年夜氣14CO2觀測的國內現狀與缺乏
我國碳監測的緊迫性與現狀
我國的碳排放約占世界的1/3，亟須鼎力開展碳監測示蹤與反演研討。自1989年開始，我國陸續在青海省的瓦里關、北京市的上甸子村、浙江省的臨安區和黑龍江省的龍鳳山等地開展了年夜氣CO2濃度的長期觀測，一些研討也對東亞地區的年夜氣CO2柱濃度進行了反演。水電網但我國當前的CO2監測與反演以總濃度為主，松山區 水電行年夜多數未區分來自化石源和生物源的貢獻量，這晦氣于我國碳排放量的準確評估和氣候交際談判。今朝，年夜氣14CO2觀測的主要性已惹起我國相關部門的關注。生態環境部在2021年9月頒布的《碳監測評估試點任務計劃》中，請求一些試點城市開展年夜氣14CO2監測。
我國年夜台北 水電 行氣14CO2觀測的進展
與國外比擬，我國對年夜氣14CO2的觀測研討起步較晚。直到2010年，國內才開始應用14CO2觀測來示蹤年夜氣CO2ff。國內團隊對我國年夜氣14CO2的本底值及其與碳排放量的關系，城市年夜氣CO2ff的濃度程度、變化特征、來源和傳輸及與細顆粒物（PM2.5）的關系等進行了系統研討（表2），獲得了3項重要進展。
（1）樹立了分歧時間標準的年夜氣14CO2樣品采集方式，實現樣品14C的高精度測量；獲得我國年夜氣14CO2的本底值，改變依賴國外本底值的狀況。開展碳排放的14C示松山區 水電行蹤研討，起首需求樹立靠得住的樣品采集和剖析方式，國內今朝已經樹立了從年到小時分歧時間標準的年夜氣14C樣品采集方式，且樣品石墨化后，經加快器質譜儀測定，精度優于0.2%。年夜氣14CO2的本底值是示蹤CO2ff的基礎，我國由于起步較晚，還缺少年夜氣14CO2本底值的觀測，需求依賴國外本底值。國內團隊水電通過在青海省瓦里關、海南省七仙嶺和陜西省太白山等地的觀測，并與國外本底值進行比較，確立了我國年夜氣14CO2的本底值，并提醒了其變化規律，改變了依賴國外本底值的狀況，進而可以及時準確地示蹤我國的CO2ff。
（2）定量了我國重要城市年夜氣CO2ff濃度程度、提醒其時空變化特征和影響原因。通過在我國重要城市的年夜氣14CO2觀測，發現城市新增年夜氣CO2重要來自化石源排放。時間上，城市年夜氣CO2ff具有夏季高于夏日、日變化呈雙峰的特征，且任務日和非任務日的CO2ff差異不顯著，這與歐美城市分歧。空間上，城市年夜氣CO2ff具有城區高于郊區、CO2ff由關中盆地中間向盆地周邊遞減和我國東南部城市夏季年夜氣CO2ff較高的特征。此外，對西安市年夜氣14CO2的多年觀測表白，西安市年夜氣CO2ff濃度由2011—2013年的40.1 ± 3.8 ppm降落到2014—2016年的25.7 ± 1.1 ppm，而同期PM2.5濃度由12水電網3.5 ± 9.5 µg·m–3降落到69.6 ± 8.4 µg·m–3，說明自2013年9月以來實施的“年夜氣十條”，促使了年夜氣淨化物與CO2ff濃度的雙降落。
（3）解析了典範城市CO2ff的來源和傳輸的影響，發現與PM2.5的同步變化關系。國內團隊結合13C同位素，解析出西安市夏季CO2ff重要來自燃煤（54%—水電網70松山區 水電行%），而北京市夏季CO2ff重要來自自然氣燃燒（55% ± 9%）。區域氣象-年夜氣化學在線耦合形式（WRF-Chem）模擬結果表白，西安市CO2ff重要來自關中盆地內排放，而北京市CO2ff會遭到東南風輸進的較年夜影響（約30%）。研討發現我國城市的CO2ff濃度與PM2.5濃度廣泛相關，灰霾期間CO2ff濃度顯著降低，CO2ff與PM2.5兩者的濃度同時變化，這可服務于我國當前減污降碳協同增效計劃的實施。
我國年夜氣14CO2觀測的缺乏
我國在年夜氣14CO2觀測方面已獲得了一些進展，通過14C示蹤法獲得了年夜氣CO2ff濃度程度，但由于與源清單法獲得的碳排放量（單位為噸）量綱分歧，故還不克不及直接對比。國內有團隊結合CO2觀測和年夜氣反演，研討了太原—晉中地區的碳排放量，但其反演中的先驗清單還未經14C示蹤校驗。總體而言，我國在14CO2觀測結合年夜氣反演來定量碳排放量方面的研討還是空缺。此外，碳匯量中正區 水電的反演起首需求準確的化石碳排放量。是以，有需要構建一種“14CO2—CO2”雙示蹤劑反演系統，相較于僅考慮CO2的傳統反演系統，雙示蹤劑反演系統能有用下降異化過程中因區分CO2ff與CO2bio禁絕確所產生的誤差，從而進行我國更為精準的碳排放量反演。水電 行 台北
建議
基于當前碳減排的國際形勢和國際的研討中正區 水電行前沿，年夜氣14CO2觀測是我國“雙碳”領域一項很是主要且火燒眉毛的任務，對此提出如下4點建議。
中正區 水電行我國幅員遼闊而年夜氣14CO2的觀測數據又比較缺少。建議盡快結合年夜氣反演的需求，最年夜限制地在我國樹立涵蓋分歧類型地點的年夜氣14CO2觀測網絡，周全提醒我國年夜氣CO2中來自化石排放源和生物排放源的貢獻量，展現我國CO2ff和CO2bio的分布圖景，為年夜氣反演等研討供給關鍵基台北 水電礎數據。
年夜氣14CO2觀測專業性強，精度請求較高（≤0.2%），是以，應統一開展相關培訓，并統一年夜氣14CO2觀測標準和測量方式。按期組織國內比對，積極參與國際比對；按期與國外本底年夜氣14CO2的觀測數據對比；積極與國際同業交通最新經驗和結果，擴年夜我國在此領域的影響力。
14C測試本錢較高，且今朝年夜氣14CO2還不克不及在線觀測；但這是一項長期的任務，需求各級當局和相關研討機構加年夜支撐力度。建議將年夜氣14CO2觀測慢慢納進溫室氣體監測業務中，由相關聽到“非君不嫁”這兩個字，裴母終於忍不住笑了起來。科研院所牽頭制訂統一的技術標準，規范年夜氣14CO2樣品采集、測量和質控等，并在研討上給予技術支撐，由處所當局在采樣點布設、樣品采集、人員和經費等方面給予支撐。蔡修鬆了口氣。總之，把小姐姐完好的送回聽芳園，然後先過這一關。至於女士看似異常的反應，她唯一能做的，就是如實向
盡快將14CO2觀測與年夜氣反演相結合，開展全國和區域的碳排放量反演，進而校驗清單碳排放量，進步我國碳排放數據的靠得住性。
（作者：牛振川、王鵬、吳書剛、周衛健，中國科學院地球環境研討所 黃土與第四紀地質國家重點實驗室、西安加快器質譜中間；《中國科學院院刊》供稿）