库尔勒近地面CO2浓度空间分布及影响因素分析

准确认知城市近地面CO2浓度分布与城市发展格局的相互关系,对城市的生态环境保护具有重要意义。文章以库尔勒城区为研究对象,以城市主干道为研究路线,用Li-6400开路式红外CO2分析器进行移动监测,采集2018年春季近地面CO2浓度数据,在明确库尔勒市近地面CO2浓度的空间分布格局的基础上,结合Landsat 8 OLI数据提取城市下垫面特征信息,分析土地利用类型对近地面CO2浓度的影响。结果表明:(1)库尔勒市近地面CO2浓度为(442.4±31.3)μmol/mol,分布呈现老城区>南市区>开发区的特点,城市中心CO2浓度较外缘高32.4%(193μmol/mol),形成明显的"CO2"岛。市中心CO2浓度与距市中心距离显著相关,相关性r=-0.86(P<0.01),距市中心距离每增加1 km,CO2浓度降低5.87μmol/mol。(2)近地面CO2浓度与风速呈显著负相关,相关系数为-0.215(P<0.05),与湿度、大气压强与近地面CO2浓度呈显著正相关,相关系数分别为0.23(P<0.01)、0.207(P<0.05)。(3)城市不透水层覆盖率与近地面CO2相关性为0.706(P<0.01),两者呈现显著正相关;绿地覆盖率与近地面CO2相关性次之,为0.599(P<0.01),二者呈负相关。可见,城市下垫面性质及气候因子对近地面CO2浓度影响显著,下垫面不透水层与绿地覆盖率对近地面CO2起到显著的指示作用。

上海市近地面CO_2浓度及其与下垫面特征的定量关系

城市化所带来的土地利用变化和化石燃料燃烧对全球碳循环和气候变化产生了深远影响.明确城市区域CO2浓度的空间变化特征,对于认识和控制温室气体排放、减少人类活动对全球气候变化的影响具有重要意义.本研究以高强度人类扰动和快速城市化背景下的上海市为研究对象,于2014年春季利用近红外气体分析仪Li-840A开展近地面CO2浓度样带监测,结合遥感数据获取的城市下垫面特征信息,在明确上海市近地面CO2浓度空间分布格局的基础上,进一步定量分析其对城市下垫面特征的响应机制.结果表明:上海市近地面CO2浓度为(443.4±22.0)μmol·mol-1,城市中心CO2浓度比郊区平均高12.5%(52.5μmol·mol-1).近地面CO2浓度空间异质性显著,呈现西北高、西南次之、东南低的趋势,总体表现为随着下垫面城市化水平的降低而降低.城市下垫面植被覆盖率(CVeg)是城市近地面CO2浓度的重要指示因子,两者呈现负相关;不透水层覆盖率(CISA)次之,两者呈正相关.CO2浓度(CCO2)与CISA及CVeg的相关性(R2)在缓冲距离为5 km时同时达到峰值,三者之间的定量关系可通过建立逐步回归方程表征:CCO2=0.32CISA-0.89CVeg+445.13(R2=0.66,P<0.01).

上海春季近地面大气CO_2浓度空间分布特征及其影响因素分析

基于移动监测手段获取上海春季典型样带近地面CO2浓度监测数据,在明确近地面CO2浓度空间分布格局的基础上,分析了城市化水平以及土地利用类型对近地面CO2浓度的影响。结果表明上海市春季近地面CO2浓度空间分布呈现西高东低、北高南低的特征,空间异质性较为明显,市中心比郊区高出55.1μmol/mol(13.3%),存在着明显的城市"CO2"岛现象。城市化水平对于上海市近地面CO2浓度影响较为显著,总体上呈现随城市化水平上升而下降的趋势,距市中心距离每增加1km,CO2浓度下降1.56μmol/mol。上海市近地面CO2浓度与5km范围内下垫面土地利用类型相关性显著,其中近地面CO2浓度与林地以及建设用地覆盖率相关性最高,依次为-0.64和0.63。进一步分析表明近地面CO2浓度与土地利用类型的相关性在高度城市化以及城郊区域较高,在中低城市化水平区域较低。