瓦里关大气CH<sub>4</sub>浓度变化及其潜在源区分析
摘要
利用尺度校正和更新的2002～2006年瓦里关多年大气CH<sub>4</sub>浓度资料, 进行了其浓度时空变化及其潜在源区分析研究. 局部近似回归法筛分的大气CH<sub>4</sub>浓度本底数据百分比为～58%, 表明其受到较强的区域源和汇的影响. CH<sub>4</sub>本底浓度中值为1831.8 ppb, 10%和90%的CH<sub>4</sub>浓度数据百分位值分别为1820.7和1843.5 ppb. 未经筛分的大气CH<sub>4</sub>浓度波动大, 达到了200 ppb; 本底浓度波动小(约38 ppb), 反映了瓦里关大气CH<sub>4</sub>浓度受到较强的区域源汇影响. 2002～2006年期间不同季节大气CH<sub>4</sub>浓度日变化规律明显, 其变化特征是源汇强度变化和对流层大气扩散输送条件相互作用的结果. 大气CH<sub>4</sub>多年平均季节变化呈夏季高(6～8月达到最大值), 冬春低的特征, 与美国莫纳罗亚山和Niwot岭呈反相位, 一方面可能是夏季瓦里关地区排放源增强(居民放牧增多)和以来自西宁和兰州地区的气流为主导的污染物输送而导致其浓度抬升, 另一方面瓦里关光化学作用较弱, 与美国莫纳罗亚山和Niwot岭相比, CH<sub>4</sub>的汇较弱. 轨迹聚类和潜在源区分析表明, 大气CH<sub>4</sub>浓度高值与来自青海西北部(尤其是格尔木地区)和瓦里关东南或东部(西宁和兰州一带)的空气团轨迹关系密切, 是CH<sub>4</sub>潜在的源区; 其浓度低值则对应于来自西藏西北部、青海和新疆南部地区的空气团, 反映了该方向的气流相对清洁. 注意到夏季来自甘肃或宁夏黄河沿岸的农业区(如水稻种植区)空气团使CH<sub>4</sub>浓度抬升明显, 显示了其农业排放源. 本文的研究将对准确估算CH<sub>4</sub>区域源汇强度、全面理解温室效应的尺度及预测未来全球变化具有重要意义.