大气中一氧化碳浓度变化的模拟研究

应用全球二维大气化学模式，模拟了ＣＯ、ＣＨ４和ＯＨ自由基等成分自工业革命到２０２０年的长期变化。模拟的全球ＣＯ平均体积分数在１８４０年、１９９１年和２０２０年分别为２７×１０－６、７６×１０－６和１０５×１０－６。从１８４０到１９９１年，ＯＨ自由基数浓度从７，１７×１０５个分子／ｃｍ３下降到５．７９×１０５个分子／ｃｍ３．降低了 １９％。模拟的ＣＨ４长期变化与冰芯资料相符。模拟的２０世纪８０年代ＣＯ体积分数年增长率为１．０３％～ｌ．０６％。大气中ＣＯ在２０世纪９０年代前是增长的，而到９０年代初观测到ＣＯ体积分数突然下降。应用二维大气化学模式对此原因进行了模拟研究，结果表明，ＣＯ排放源的减少是ＣＯ体积分数下降的主要因子，平流层臭氧减少是另一个重要因子。尽管ＣＯ排放源的减少对大气ＣＨ４增长率的变化有较大影响。

大气甲烷浓度长期变化及未来趋势

应用初步建立的全球二维大气化学模式，对工业革命以来甲烷的长期变化进行了模拟研究。模式将ＣＨ４、ＣＯ和ＮＯｘ排放源方案进行了参数化。在考虑了ＣＨ４排放源以及对ＯＨ浓度有重要影响的ＣＯ和ＮＯｘ排放源的长期变化的基础上，模拟了ＣＨ４和ＯＨ浓度自１８４０年到２０世纪９０年代的长期变化趋势。结果表明，工业革命前的大气甲烷体积分数和年排放总量分别为７６０×１０－９和２８０Ｔｇ， １９９１年大气甲烷的体积分数和年排放总量分别为１６１１．９×１０－９和５３３．９Ｔｇ。而对流层中ＯＨ的数密度则由 １８４０年的７．１７×１０５ ｃｍ－３变化到１９９１年的 ５．７９×１０５ ｃｍ－３，下降了 １９％。如果 ＣＨ４、 ＣＯ及 ＮＯｘ这三种排放源继续按给定的方案增长，那么到２０２０年大气甲烷的体积分数和年排放总量将增加为２０９０．７ × １０－９和９６６．２ Ｔｇ，而 ＯＨ的数密度将为 ５．４７×１０５ｃｍ－３，比 １８４０年降低 ２４％。