江西南昌站大气CH_(4)浓度变化及区域输送研究

基于南昌温室气体站2018年12月~2020年11月连续在线监测的CH_(4)浓度数据,对大气CH_(4)浓度变化及区域输送进行研究,结果表明:研究期间南昌站大气CH_(4)的平均浓度为2389×10^(-9),CH_(4)浓度日变化呈现夜间高、白昼低的特征,夏、秋季大气CH_(4)浓度高于冬、春季,春季振幅最小(404×10^(-9)),秋季振幅最大(621×10^(-9))。大气CH_(4)浓度年内变化呈现双峰曲线,3月、11月为谷值,9月、12月为峰值。2020年大气CH_(4)浓度比2019年同期低。ENE风向的CH_(4)浓度较高,在夏季高达3064×10^(-9)。混合单粒子拉格朗日综合轨迹(HYPLIT)模型聚类分析表明,春、秋季大气CH_(4)浓度主要受中长距离气团输送的影响,夏季主要受短距离气团输送的影响,冬季受短距离和长距离气团输送的共同影响。

香味检测技术——GC/O的应用

目前国内的香味检测技术大都和GC/MS相关,但人们很少注意GC-气味测定法(GC/O)。文中简述了GC/O(gas chromatography-olfactometry,气相色谱-嗅闻)的原理、优点及几种气味测量技术,重点介绍了GC/O及几种相关技术的应用,并对其存在的问题及解决途径作了一些探讨,旨在使人们对GC/O技术有所了解,对以后相关的研究提供一些帮助。

利用AEDA方法鉴别牛肉香精中的关键芳香化合物

GC-O(GC-olfactometry)技术是近年来国外广泛使用的一种香味分析技术,其中的稀释方法AEDA在鉴别关键芳香化合物方面具有优势。文中采用AEDA技术分析自制牛肉香精的关键芳香化合物,发现该牛肉香精香味中的绝大多数气味活性化合物在相关的牛肉香味文献中都有报道。

Maillard反应制备牛肉香精及其香味成分分析

通过Maillard反应制备牛肉香精,根据正交实验设计安排实验,得到风味较好的牛肉香精配方,然后利用SDE和SPME 2种前处理方法对其香味成分进行提取浓缩,并采用GC-MS来分析其香味成分。

北京上甸子站大气CH_4数据筛分及变化特征

基于气团72h后向轨迹输送特征,结合数值统计方法,对北京上甸子站2010~2014年瓶采样样品大气CH_4进行污染/非污染数据筛分.结果表明约42%的数据筛分为污染数据,剩余数据则被认为是未受局地源汇污染、混合较为均匀的本底数据.基于这些本底数据对上甸子站大气CH_4本底浓度变化特征进行研究,结果表明:观测期间上甸子站大气CH_4本底浓度从1884.0×10^(-9)(2010年)增长到1916.4×10^(-9)(2014年),年均增长率为8.5×10^(-9)/a.其季节变化特征与北半球平均状况类似,冬春季高、夏秋季低,高值出现在1~2月,低值出现在6~7月,季节振幅达32.8×10^(-9),主要与·OH自由基浓度季节变化有关.此外,CH_4本底浓度年均值及平均季节变化月均值均高于同纬度带海洋边界层水平及全球大气本底站瓦里关站.

Maillard反应肉味香精的制备和香味成分的检测

以酶解植物蛋白为主要原料,通过与氨基酸和还原糖的Maillard反应制备肉味香精,以正交实验确定最佳配方,并通过固相微萃取技术和气-质联机检测其香味物质。

大气CO_2、CH_4、CO高精度观测混合标气配制方法

高精度、高准确度的大气CO2、CH4、CO浓度观测需使用以干洁大气为底气的标气.标气中水汽含量及CO2的δ13C对基于光学原理的观测系统有不可忽视的影响.本研究利用自组装的混合标气配制系统,以环境大气为底气,并通过添加高浓度气体或利用吸附剂吸附,调节目标物种浓度.CO2和CO吸附效率分别达99.7%和99.8%,标气水汽含量小于3.7×10-6(物质的量分数,下同),可配制不同浓度范围的CO2、CH4、CO混合标气.在青海瓦里关全球大气本底站配制环境大气浓度范围的标气,CO2、CH4、CO实际配制浓度同目标浓度的偏差小于10×10-6、30×10-9、30×10-9,CO2中δ13C同实际大气接近.本方法配制的标气已应用于我国本底站大气CO2、CH4、CO高精度观测,符合世界气象组织/全球大气观测(WMO/GAW)质量要求.

江西省植被碳汇估算及其对气候变化的响应

基于卫星遥感资料(MODIS-NDVI)、地面气象观测资料以及净生态系统生产力估算模型,对2000—2022年江西省净初级生产力(NPP)和植被碳汇的时空分布进行研究,并分析了植被碳汇对气候变化的响应情况。结果表明:(1)2000—2022年1—12月江西省NPP和植被碳汇月度平均值均呈现先增加后减少的趋势,植被碳汇的年平均值呈现出波动上升趋势,增速为13.4 g C/(m^(2)·10 a),最小值为411.2 g C/m^(2)(2022年),最大值为614.8 g C/m^(2)(2018年);(2)植被碳汇的分布情况与地形、植被类型等密切相关,高碳汇区处于省境边陲附近,中、低碳汇区处于丘陵、河谷、湿地和盆地,碳源区相对较少,基本处于鄱阳湖和城区附近;(3)植被碳汇和降水量、气温均呈极显著正相关,并受到两者的协同影响,但降水量对植被碳汇的影响要弱于气温,其中“暖湿型”气候背景最有利于植被碳汇。异常的天气气候条件明显不利于植被的生长发育,造成光合能力减弱,从而导致碳汇显著下降。受异常气候条件影响,2003、2019和2022年江西省碳汇的排位分别为历史第二低位、第三低位和第一低位。

江西赣州站大气CO变化特征及区域输送研究

基于2018年12月—2019年11月江西省赣州站大气CO和CO_(2)浓度高精度在线观测资料,探究了赣州站CO浓度水平及其变化特征,厘清了该区域气团的轨迹,分析了区域大气输送的影响以及潜在排放源区分布特征,并对△CO_(2)和△CO浓度之间的相关性进行了分析。结果表明:(1)研究期内赣州站CO的平均浓度为415.0×10^(-9);赣州站CO浓度日变化特征具有季节差异性,在春夏季,夜间至清晨期间,CO浓度较高,午后CO浓度开始下降;在秋冬季,CO浓度日变化总体呈现白天高,夜间至清晨略低的特征。CO本底季节浓度呈现出明显的季节变化,1月出现峰值(694.8×10^(-9)),7月出现最小值(215.6×10^(-9))。(2)轨迹聚类分析表明,春、秋、冬季的赣州站高浓度CO主导气流来自江西省北部、湖北省东部、安徽省南部以及珠江三角洲地区;2019年1月28—29日污染事件的轨迹聚类分析表明,江西、安徽和江苏等省份的燃烧效率较高。(3)冬季的△CO和△CO_(2)呈强相关性,表明化石燃料和生物质燃烧以及人为排放活动对寒冷季节CO_(2)浓度变化的影响显著高于其他季节。

我国中部地区大气CO_2柱浓度时空分布

基于日本GOSAT及美国AIRS反演数据产品,对我国中部六省大气CO_2时空分布特征进行研究,结果表明:由GOSAT反演的中部地区2010～2013年大气CO_2年均柱浓度由389.36×10^(-6)增长到396.52×10^(-6),年均绝对增长率达2.39×10^(-6)/a,呈现出冬春季高值、夏秋季低值的季节变化特征,其柱浓度年均值及去长期趋势后的月均值均略低于长三角地区,高于京津冀和东三省地区;其CO_2柱浓度高值区集中在湖南、江西及周边一带,年均绝对增长率为2.01×10^(-6),其柱浓度年均值及去长期趋势后的月均值与长三角地区相当,略低于京津冀和东三省地区,由于受地面源汇影响较小,其与GOSAT反演结果相反,可能是由于AIRS反映了对流层中层大气状况,而GOSAT则更多地反映了近地面层大气CO_2变化.

江西景德镇站大气CH_(4)和CO季节变化及源解析

基于江西景德镇温室气体站2017年12月~2018年11月筛分获得的CH_(4)及CO大气本底和污染浓度数据,对大气CH_(4)和CO浓度季节变化及其排放源特征进行研究,结果表明:大气CH_(4)和CO本底浓度季节变化特征与浙江临安本底站类似,即夏季低而冬季高,而夏季江西地区水稻田和湿地排放导致CH_(4)污染浓度显著抬升,相比本底浓度抬升幅度可达133.9×10^(-9),冬季受西北部地区取暖排放的区域输送的影响,1月CO污染平均浓度较本底浓度抬升达227.2×10^(-9).基于本底数据及污染数据,结合后向轨迹模型分析发现景德镇站大气CO潜在排放源主要分布在湖北东南部(四季)、安徽(秋冬季)、山东中部(秋季)、长江三角洲上海及杭州(夏秋季)、湖南东部和江西地区(冬季)等区域,其中冬季湖南东部和江西地区贡献率达53.7%,CH_(4)排放源主要集中在江西地区(夏季)、长江三角洲杭州、南京及安徽南部覆盖区域(夏季)、湖北东南部(夏秋季)以及安徽(秋季)、山东中部(秋季)等区域,夏季南京、杭州及安徽南部覆盖区域的CH_(4)排放对景德镇站CH_(4)浓度抬升的贡献率达到69.5%.大气CH_(4)及CO呈现较好的相关性,冬季其相关系数可达0.86,受CH_(4)和CO源汇季节变化影响,CH_(4)/CO排放比呈现冬季低值(0.31)、夏季高值(1.06).

基于GOSAT卫星遥感的我国中部地区大气CH4时空分布

利用2013—2016年GOSAT上被动红外探测器(TANSO)官方反演的大气CH4柱浓度,采用普通克里金插值(Ordinary Kriging)方法对GOSAT卫星数据产品进行插值预处理,并利用ArcGIS地理信息系统空间分析软件提取各省份CH4平均浓度,分析中部地区CH4浓度的时空分布。结果表明,由GOSAT反演的中部地区大气CH4年均浓度由2013年的1827.0×10^-9增长到2016年的1857.9×10^-9,其平均绝对增长率为10.3×10^-9/a。中部地区大气CH4年均浓度略低于长三角地区,高于京津冀和东三省地区。中部地区大气CH4呈现较强的季节变化特征,江西、湖南、湖北峰值出现在9月,安徽、河南、山西峰值则出现在8月,中部六省去长期趋势后的月均值均略低于长三角地区,高于京津冀和东三省地区。我国中部地区CH4浓度高值区主要分布在江西、湖南及周边区域,低值区则集中在河南以北及山西地区。

江西省温室气体监测及关键领域碳排放核算工作进展

简要概括了“十三五”规划实施以来,江西省开展温室气体浓度监测及关键领域排放核算相关工作及研究进展。1)阐述了江西省温室气体观测站网建设现状,分析了各监测站浓度变化特征,对监测数据质量进行了评估,规范了业务服务产品;2)基于景德镇站温室气体观测数据,开展了大气CO 2和CH 4浓度变化及其源汇特征相关研究,摸清其区域输送影响及源汇特征;3)通过对卫星资料的分析研究,揭示了江西省大气温室气体浓度时空分布特征;4)通过连续多年重点企业碳排放核查,促进了碳排放权交易市场的建立;5)完成江西全省及11个设区市农业温室气体清单的编制,掌握了农业温室气体排放动态变化,编制发布了相关技术规范。江西省温室气体监测起步较晚,相较于山西、广东、江苏等省仍存在一定差距,亟待配备充足的资金和人员,规范台站观测业务运行,加强数据质控和技术队伍建设;此外,有必要加强各类排放过程排放因子本地测算,进一步规范碳核查工作流程,为江西省生态文明建设、绿色低碳发展及应对气候变化提供支撑。

长江中下游六省大气甲烷柱浓度时空分布

甲烷(CH4)是造成气候变暖的主要温室气体之一。为了了解长江中下游水稻种植区CH4浓度的分布情况,本次研究基于温室气体观测卫星(greenhouse gases observing satellite,GOSAT)和大气红外探测仪(atmospheric infrared sounder,AIRS)卫星反演的数据产品,对我国长江中下游六省大气CH4柱浓度的时空分布特征进行了研究。研究结果表明,由GOSAT反演的长江中下游六省大气CH4浓度呈逐年增长趋势,其年均浓度由2011年的1817×10^(−9)增长至2018年的1875×10^(−9),高于东三省、华北平原和全国平均水平。区域平均年增长量为8.2×10^(−9) a^(−1)。各省年际增长幅度略有差异,纬度偏低的江西、湖南和浙江三省大气CH4浓度高且增长量偏大,纬度偏高的湖北、安徽和江苏三省大气CH4浓度略低且增长量偏小。长江中下游六省大气CH4呈现较强的季节变化特征,湖北、湖南、江西和浙江峰值出现在9月,安徽、江苏峰值出现在8月。垂直方向上长江中下游六省CH4浓度随气压降低,浓度逐渐减小,呈现出明显的季节变化特征,近地面层GOSAT反演的最高值出现在夏季,最低值出现在春季;高层最高值出现在秋季,最低值出现在春季。AIRS反演的大气CH4浓度空间分布上北高南低,与GOSAT反演结果不一致,可能由于AIRS主要反映了对流层中层大气状况而GOSAT更多的反映了近地面层大气CH4的变化。其垂直方向上呈现高度越高,浓度越低,不同高度上秋季浓度均最高。

江西省森林和植被碳汇价值研究

江西生态优势明显,森林覆盖率居全国前列,研究植被生态系统碳汇价值是应对气候变化和生态文明建设的具体体现。基于森林资源清查资料,研究了2001—2016年江西省森林碳汇价值;基于卫星遥感数据反演获取植被生态系统净初级生产力(NPP),评估了2000—2016年江西各设区市(县)植被碳汇分布特征。结果表明:1)2016年江西省森林碳储量价值为980.30亿元,植被和森林碳汇价值均呈上升趋势。2)江西省植被碳汇价值增加率为4.55亿元/a,2016年约为823.53亿元,每公顷所创造的碳汇经济价值为4930.67元,比2000年增加了11%。3)2016年各设区市植被碳汇价值排名前三位的分别是赣州、吉安和上饶,排名后三位的是新余、鹰潭和萍乡,单位面积固碳价值排名前三位的为赣州、吉安和抚州,排名后三位的是南昌、九江和鹰潭,其排名与森林面积和森林覆盖率有较大关系。

2020年新冠疫情前后南昌市大气CO_(2)浓度变化及影响因子分析

大气CO_(2)浓度的变化主要受源汇和大气传输过程影响,因此城市地区的浓度观测包含区域人为源排放的重要信息.为明晰2020年新冠疫情对CO_(2)浓度及人为源排放量的影响,本研究以南昌市大气CO_(2)为研究对象,结合先验排放清单和高精度大气传输模型,对南昌市2020年1月24日至4月30日的小时CO_(2)浓度进行了观测和模拟.基于当地管控政策把研究时段分为两段:一级管控期间(1月24日至3月11日)和二、三级控期间(3月12日至4月30日),并对排放源等主要影响因子进行了量化分析.研究发现:模型能够模拟CO_(2)浓度的小时变化特征,然而由于模型没有考虑排放源的高度信息,尤其是城市中的发电站烟囱等强点源,将对夜晚浓度高估,而正午(12:00—18:00)则无影响.一级管控期间正午CO_(2)浓度(干燥空气中CO_(2)的摩尔分数)观测值和模拟值分别为433.63×10^(-6)和438.22×10^(-6),其中模拟的人为源浓度贡献值高于观测值约21.9%;而二、三级控期间的观测值和模拟值分别为432.06×10^(-6)和432.24×10^(-6),其模拟一致性高.浓度对比结果表明所使用的先验排放清单能代表二、三级管控期间人为CO_(2)的排放量,而一级管控期间的排放量则偏高约21.9%,显示出调控措施明显降低了南昌市人为CO_(2)的总排放量.整个时间段植被NEE的平均CO_(2)浓度贡献都小于2×10^(-6),表明人为源相较于NEE是导致CO_(2)浓度差异的主要因素.二、三级管控期间的边界层相比一级管控期间升高,减少了人为CO_(2)排放量导致的浓度增加幅度,抵消了背景值浓度升高的影响,是两个时间段的浓度观测值接近的主要因素.本研究结果可为城市尺度的温室气体反演提供科学支撑和方法参考.

近20年鄱阳湖水体面积变化遥感监测与分析

利用卫星遥感影像数据,应用归一化水体指数法和谱间关系法,定量化分析2002—2019年鄱阳湖水体面积变化规律并探究其变化原因。研究表明,1)2002—2019年鄱阳湖水体面积整体呈现缩小趋势,水体面积年内季节变化明显,丰水期与枯水期水域面积相差1倍以上,且该差值近年来有增大趋势。2)通过分析鄱阳湖星子站水位发现,鄱阳湖进入枯水期日期较历史明显提前。3)分析极端干旱和夏季洪涝事件发现,鄱阳湖水域面积与江西省降水量有较明显的正相关性。

鄱阳湖流域生态系统服务价值评估

为定量评估鄱阳湖及五河(赣江、抚河、信江、饶河、修河)流域生态系统服务价值,以及为江西省生态文明建设提供决策参考,文中收集整理了2015年流域水资源、农作物及水产品产量、污染物排放量、水土流失等数据,运用市场价格法、替代成本法等对江西省鄱阳湖及五河流域年度流域物质生产、水资源供给、水环境承载力、蓄水功能和水土保持五大功能价值进行定量评估。结果表明:鄱阳湖及五河流域2015年流域生态系统服务功能总经济价值为4.53×10^11元,各生态服务功能价值的比例最高的是流域物质生产,为54%,这反映了江西省是一个拥有丰富农业资源的农业大省。江西省流域生态系统服务功能价值的水资源供给、水环境承载力、蓄水、水土保持等其他功能价值方面有很大的发展空间,随着经济社会的不断发展,其服务功能价值将得到更大的体现。

鄱阳湖流域降水时空变化特征

基于鄱阳湖流域81个气象站逐日降水数据,采用强度-面积-持续时间(IAD)方法研究了气候变化背景下鄱阳湖流域降水时空变化特征。结果显示:鄱阳湖流域总降水量呈略增加的趋势,但是由于雨日数的明显减少,导致降水强度的增加,降水概率分布曲线右移,强降水事件发生概率增大;从降水事件看,鄱阳湖流域极端强降水事件平均强度为60.9 mm/d,增加趋势不显著,但强降水频率却在以1.5次/10 a的增幅显著增加,同时强降水的影响面积也在以400 km2/a持续增加。鄱阳湖流域整体面临的洪涝风险持续增大,必须采取更加有效的防灾减灾措施。

北京上甸子站大气CO_2及δ^(13)C(CO_2)本底变化

基于北京上甸子站(SDZ)2007~2013年大气CO_2及2009~2013年大气δ13C(CO_2)瓶采样观测资料,筛分获得混合均匀且未受局地污染影响、具代表性的大气CO_2及δ13C(CO_2)本底数据.2007~2013年SDZ站大气CO_2年均本底浓度变化范围为385.6×10-6~398.1×10-6,年均增长率为2.0×10-6a-1;2009~2013年其大气δ13C(CO_2)年均本底值变化范围为-8.38‰^-8.52‰,年均增长率为-0.03‰·a-1.SDZ站2007~2013年的7~9月月均浓度最低水平均出现在2008年,且2007~2008年增长率仅为0.3×10-6a-1,推测主要源于2008年奥运期间北京及其周边省市节能减排措施实施导致碳排放量减少.SDZ站大气CO_2本底浓度季节变化最低值出现在8月,最高值出现在3月,季节振幅达到23.9×10-6;大气δ13C(CO_2)与CO_2季节变化特征大致呈镜像关系,其季节振幅为1.03‰.对SDZ站CO_2源汇的碳同位素"signature"(δs)研究表明,供暖季Ⅰ(01-01~03-14)和Ⅱ(11-15~12-31)的δs分别为-21.30‰和-25.39‰,推测主要源自化石燃料与生物质燃烧的影响;其植物生长季的δbio值为-21.28‰,推测主要来自植被活动的贡献.