最新发表 | 我国自主模型揭示2020-2024年全球甲烷源汇变化
甲烷是影响气候变暖的重要温室气体。与二氧化碳相比，单位质量甲烷的增温效应更强，但在大气中的寿命较短。因此，控制甲烷排放被认为是减缓气候变暖的重要途径。2020年代以来，大气甲烷浓度增长率呈现显著年际波动，2020-2022年全球大气甲烷浓度快速上升，2023-2024年增长率放缓。由于大气甲烷浓度变化同时受排放和大气清除能力的影响，定量解析其背后的源汇变化及其驱动机制，对于提升全球甲烷监测能力和评估减排成效具有重要意义。
为此，中国科学院青藏高原研究所、北京大学碳中和研究院等单位合作，利用我国自主研发的大气反演系统和多套湿地甲烷过程模型，对2019-2024年全球甲烷收支变化进行了系统分析。研究发现，大气OH自由基浓度变化引起的大气甲烷汇和湿地甲烷排放是影响2019-2024年大气甲烷增长率波动的重要因素。与现有长期模型结果相比，2024年全球甲烷排放已处于近40年来的高位水平。然而，排放增量很大程度上被同期增强的大气甲烷汇所抵消。该研究还揭示了一个重要信号：仅OH浓度变化导致的大气甲烷汇变化和湿地甲烷排放变化，其年际波动量级与《全球甲烷承诺》的年均人为源减排规模相当。如果不能准确区分自然源汇波动与人为排放变化，真实的减排信号可能会被自然源汇过程的波动所掩盖。
2020-2024年大气甲烷增长率波动归因
该研究整合了大气反演与过程模拟两类方法，形成了从全球甲烷收支估算到排放驱动机制解析的分析框架。中国科学院青藏高原研究所团队研发的“贡嘎”-甲烷大气反演系统，采用先进的非线性最小二乘四维变分同化算法，融合高分辨率卫星观测数据，对全球不同区域和部门的甲烷排放进行高精度反演；北京大学、中国科学院大气物理研究所、河海大学等团队研发的IBIS、CH4MODwetland和TRIPLEX-GHG等湿地过程模型，为解释湿地甲烷排放变化及其气候驱动机制提供了支撑。该研究基于“自主反演系统+自主过程模型”，展现了我国自主模型体系在全球温室气体核算与国际气候治理中的应用潜力。
研究成果以“Global methane emissions rebounded in 2024 despite a deceleration in atmospheric growth”，发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。中国科学院青藏高原研究所汪宜龙副研究员为论文第一作者，赵敏博士、田向军研究员和北京大学袁文平教授为论文通讯作者；北京大学朴世龙院士、中国科学院青藏高原研究所汪涛研究员、中国科学院大气物理研究所李婷婷研究员、河海大学朱求安教授等为合作作者。
