研究揭示了亚太地区大气二氧化碳的三维分布

研究揭示了亚太地区大气二氧化碳的三维分布

日本国家环境研究所(NIES)和日本气象研究所(MRI)一直在进行一项名为“轨迹”的大气测量项目。这是世界上第一个在客机上持续测量大气二氧化碳浓度的项目。日本航空公司(JAL)的飞机定期携带持续的二氧化碳测量设备(CME)，该设备可以测量从起飞到降落沿航线的大气二氧化碳浓度。自该项目于2005年启动以来，全球共收集了超过1.2万次航班的700多万份二氧化碳数据，这使我们能够探索亚太地区大气二氧化碳的详细时空变化，而亚太地区的二氧化碳浓度监测很少。

大气中的二氧化碳浓度正在增加，应对气候变化的行动需要对全球碳循环有准确的了解。随着经济的快速增长，亚洲在全球碳预算中扮演着越来越重要的角色。对人类相关部门的二氧化碳排放量以及亚洲自然植被的排放量和吸收量的估计仍然存在很大的不确定性。大气测量是有用的信息，因为大气中二氧化碳的丰度和梯度基本上是由排放和吸收的时空分布和强度以及大气运输决定的。然而，在亚洲各地建立便利的监测网络是一项挑战。商用客机是一种切实可行的解决方案，因为它提供了定期和长期的机会，可以在世界各地的不同国家进行飞行测量。

本研究分析了亚太地区10年的二氧化碳浓度测量数据。从地面全球大气监测网络,现在众所周知,大气中的二氧化碳经历明显的季节性变化,夏季枯竭和春天海拔(在北半球)由于生物圈的活动(光合作用和呼吸作用),因此北方生物圈是公认的一个司机的季节性周期的大气中的二氧化碳。航迹数据显示，亚洲上空的二氧化碳季节性随纬度、经度和海拔的变化而变化。特别是，我们观察到8月至9月南亚至东南亚的二氧化碳浓度明显下降。低二氧化碳区被发现局限在亚洲夏季季风反气旋区域内——在大气上层(海拔10公里以上)持续反气旋环流，与季节性变化的季风机制有关——南亚植被对二氧化碳的强烈吸收也留下了印记。亚洲夏季季风气象学有效地将南亚地面植被的信号向上传递，并在反气旋中被困后最终传播到太平洋。南亚CO2吸收的季节性变化和亚洲夏季季风反气旋的动态发展与衰减对大气CO2在亚洲和太平洋的分布有显著影响。

CONTRAIL商用客机的测量结果提供了当今世界大气监测网络未采样区域的高频二氧化碳数据。轨迹数据集将补充其他观测平台(地面站和卫星)的测量数据，并将越来越有助于更好地了解碳循环和大气中痕量气体的运输，这些气体在气候变化和空气污染方面至关重要。