1、Eco-EnvironmentalKnowledge Web环 境 科 学Environmental Science第44卷第4期 2023年4月Vol44，No4 Apr，2023基于不同排放清单的长三角人为 CO2排放模拟马心怡1，黄文晶1，胡凝1，2*，肖薇1，2，胡诚3，张弥1，曹畅1，赵佳玉1(1 南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室大气环境中心，南京210044;2 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室，南京210044;3 南京林业大学生物与环境学院，南京210018)摘要:目前基于排放清单估算的区域和城市尺度上的人为 CO2排放不确定性较大 为了我国实现碳达峰和
2、碳中和的目标，亟需对我国的区域尺度，特别是大城市群的人为 CO2排放进行准确估算 分别利用两种先验人为 CO2排放数据(EDGA v6.0 清单和EDGA v6.0 联合GCG v1.0 的改进清单)作为输入数据，采用WF-STILT 大气传输模型模拟长三角地区2017 年12 月至2018 年2 月大气 CO2摩尔分数，再以安徽全椒高塔观测的大气 CO2摩尔分数作为参考值，通过贝叶斯反演方法得到的比例因子改进了模拟结果，并实现了长三角人为 CO2排放通量的估算 结果表明:在冬季，相对于基于 EDGA v6.0 模拟的大气 CO2摩尔分数值而言，基于改进清单模拟的大气 CO2摩尔分数与观测值更
3、为一致;模拟的大气 CO2摩尔分数在夜间高于观测值，白天则相反，主要因为排放清单的 CO2排放数据不能表征人为排放的日变化特征，以及夜间大气边界层高度偏低导致模拟高估了观测站点附近排放高度较高点源的贡献;EDGA 中对观测站点浓度贡献较大网格点的排放误差将会很大程度上影响浓度模拟效果，表明 EDGA 在排放的空间分配上的不确定性是影响模型模拟能力的主要原因;基于 EDGA 和改进清单估算的 2017 年12 月至2018 年2 月长三角后验人为 CO2排放通量约为(0.184 0.006)mg (m2 s)1和(0.183 0.007)mg (m2 s)1 研究认为应选择时间与空间分辨率更高、
4、排放分配更准确的清单作为先验排放数据，才能对区域的人为 CO2排放有更准确的估算关键词:人为 CO2排放;排放清单;WF-STILT 模型;大气 CO2摩尔分数;长三角地区中图分类号:X16文献标识码:A文章编号:0250-3301(2023)04-2009-13DOI:1013227/j hjkx202205281收稿日期:2022-05-25;修订日期:2022-07-19基金项目:国家重点研发计划项目(2020YFA0607501);江苏省杰出青年基金项目(BK20220055);江苏省自然科学基金项目(BK20180796)作者简介:马心怡(1998 )，女，硕士研究生，主要研究方向为
5、温室气体排放观测与反演，E-mail:maxinyi27163 com*通信作者，E-mail:huning nuist edu cnSimulation of Anthropogenic CO2Emissions in the Yangtze iver Delta Based onDifferent Emission InventoriesMA Xin-yi1，HUANG Wen-jing1，HU Ning1，2*，XIAO Wei1，2，HU Cheng3，ZHANG Mi1，CAO Chang1，ZHAO Jia-yu1(1 Center on Atmospheric Environme
6、nt，International Joint Laboratory on Climate and Environment Change，Nanjing University of Information Science Technology，Nanjing210044，China;2 Jiangsu Key Laboratory of Agricultural Meteorology，Nanjing University of Information Science Technology，Nanjing 210044，China;3 College ofBiology and the Envi
7、ronment，Nanjing Forestry University，Nanjing 210018，China)Abstract:Nowadays，great uncertainty still exists on the urban-and regional-scale anthropogenic CO2emission estimation based on emission inventories In order to achievethe carbon peaking and neutrality targets for China，it is urgent to accurate
8、ly estimate anthropogenic CO2emissions at regional scales，especially in large urban agglomerationsUsing two inventories(EDGA v6.0 inventory and a modified inventory combining EDGA v6.0 with GCG v1.0)as prior anthropogenic CO2emission datasets andtakingthemas input data respectively，this study utiliz
9、ed the WF-STILT atmospheric transport model to simulate atmospheric CO2concentration in the Yangtze iver Delta regionfrom December 2017 to February 2018 The simulated atmospheric CO2concentrations were further improved by referencing atmospheric CO2concentration observation at a talltower in Quanjia
10、o County of Anhui Province and using the scaling factors obtained from the Bayesian inversion method An estimation of anthropogenic CO2emission flux in theYangtze iver Delta regionwas finally accomplished The results indicated that:in winter，in comparison to the atmospheric CO2concentration simulate
11、d based on EDGAv6.0，the atmospheric CO2concentration simulated based on the modified inventory was more consistent with observed values The simulated atmospheric CO2concentrationwas higher than observation at night and lower than observation during the daytime The CO2emission data of emission invent
12、ories could not fully reflect the diurnal variationin anthropogenic emissions，andtheoverestimation，caused by the simulated low-atmospheric boundary layer height at night，of the contribution from point sources with higheremission height near the observation station were the main reasons The simulatio
13、n performance on atmospheric CO2concentration was greatly affected by the emission biasof the EDGA grid points that significantly contributed to concentrations of the observation station，and this indicated that the uncertainty in the spatial distribution in EDGAemission was the main factor influenci
14、ng the simulation accuracy The posterior anthropogenic CO2emission flux in the Yangtze iver Delta from December 2017 to February2018 was around(0.184 0.006)mg (m2 s)1and(0.183 0.007)mg (m2 s)1based on EDGA and the modified inventory，respectively It is suggested that theinventories with higher tempor
15、al and spatial resolutions and more accurate spatial emission distribution should be selected as the prior emissions to obtain a more accurateestimation of the regional anthropogenic CO2emissionsKey words:anthropogenic CO2emissions;emission inventory;WF-STILT model;atmospheric CO2concentration;Yangt
16、ze iver Delta区域尺度人为温室气体排放的准确估算，是制定节能减排政策和实现“双碳”目标的关键 截至2022 年4 月，大气中 CO2摩尔分数平均值为 418.39mol mol1 1，达到了过去 200 万年里前所未有的程度 人为温室气体排放是导致全球变暖的主要原因2，人为 CO2排放源主要来自化石燃料燃烧，占比约为 64%15%，过去 10 年增加了 86%14%环境科学44 卷的贡献3 人为 CO2排放量受到经济发展、能源消费结构、能源强度和人口密度的影响4，5，但是不同国家和地区上述因素却存在巨大差异，这就使得准确估算区域尺度人为 CO2排放并厘清其主控因素变得复杂和困难6 估算人为 CO2排放的常用方法是清单方法(即“自下而上”法)该方法需要不同排放源的活动数据(即有关人类活动发生程度的信息，如土地利用面积、能源产量或消耗量等)及其对应的排放因子(即量化单位活动的排放量或清除量的系数)生成排放清单来直接估算排放量 该方法的主要问题是随着空间尺度变小，其估算结果的不确定性变大 全球尺度上，人为 CO2排放估计值的不确定性在 10%以内;国家尺度上，一些发达国家排放估算