Picarro | 长江三角洲典型城区二氧化碳摩尔分数变化特征

作为气候变化的主要驱动力，CO2是最重要的长寿命温室气体，约贡献了66%的辐射强迫。自1956年以来，在美国夏威夷的莫纳洛亚山进行了大气CO2浓度首次长期观测，在全 球大气监视网（GAW）计划下，迄今为止测量已扩展到约400个站。这些站点主要位于相对偏远地区，从区域到全 球尺度上捕获CO2信号，以理解碳循环及其对气候变化的影响。然而，城市化和工业化区人为排放量占全 球CO2排放量的70%以上。为扩大温室气体观测网，准确估算CO2通量，在GAW计划框架下，中国建立了8个国家温室气体监测站，并同时安装了大量城市站点，服务于碳中和战略和国内省际碳交易市场。长江三角洲地区是中国经济最发达、城市化最密集的地区，人为CO2排放受到高度的关注。

基于此，在本文中，来自浙江工业大学环境学院的一组研究团队以长江三角洲典型城市杭州为研究对象，于2016.3.27-2020.12.31年对其大气CO2摩尔分数（Picarro G2301CO2、CH4和H2O分析仪）进行了观测。还介绍并比较了邻近的世界气象组织/全 球大气监视网(WMO/GAW)计划站点（临安，LAN）的CO2摩尔分数（Picarro G2401 CO、CO2、CH4和H2O分析仪）。同时分析了时间变化、季节变化和COVID-19流行病的影响。

结果

在杭州（上图）和临安（下图）站观测到的每小时CO2摩尔分数。

（a）四个季节大气CO2摩尔分数的日变化和HZ站的地面风速。（b）四个季节HZ和LAN (HZ减去LAN)之间CO2摩尔分数差的日变化。（c）HZ和LAN工作日和周末CO2摩尔分数的日变化。（d）LAN工作日和周末CO摩尔分数的日变化。（e）工作日和周末HZ和LAN之间CO2摩尔分数差的日变化（HZ减去LAN）。（f）2016年8月至10月HZ和LAN站观测到的CO2摩尔分数。

（a）杭州CO2摩尔分数与能见度的关系。（b）杭州16个扇区CO2摩尔分数的风玫瑰分布图。（c）杭州不同扇区CO2摩尔分数与风级的关系。

结论

杭州CO2摩尔分数普遍高于其他郊区。时间变化受当地生物系统和人类排放的双重影响。道路车辆排放可能是CO2摩尔分数升高的主要原因，并导致工作日和周末之间的差异。总体而言，杭州大气CO2摩尔分数变化受大气稀释条件（如风速、能见度）和地形的控制。COVID-19流行病明显降低了杭州大气CO2摩尔分数，但对LAN城市站影响较小。此外，杭州大气CO2摩尔分数可能受到冬季西北向北输送的影响。