【熱點Focus】世界氣象組織WMO發(fā)布2022年溫室氣體公報

近日世界氣象組織WMO發(fā)布了2022年度溫室氣體公報，以下是主要內(nèi)容。

報告指出：WMO全球大氣監(jiān)測計劃(GAW)的全球網(wǎng)絡監(jiān)測結果表明，2020年和2021年是自20世紀80年代初開始系統(tǒng)測量以來，大氣甲烷(CH₄)的年度增幅最大的兩年(分別為15 ppb和18 ppb)。對大氣中CH₄濃度及其穩(wěn)定碳同位素比值δ¹³C(CH₄)的測量分析表明，2007年以來CH₄的增加與生物過程有關。

1983-2021年期間由WMO全球大氣觀測網(wǎng)測量的全球平均大氣CH₄的年內(nèi)增幅

大氣中的CH₄是導致氣候變化的第二大因素。其有效直接輻射強迫（EDRF）在2021年為0.55 W m^-2，在過去十年中，其平均增加了0.003 W m^-2 Yr^-1。此外，在2021年，CH₄還導致了約0.3 W m^-2的間接輻射強迫。CH₄的排放由各種源和匯組成，許多源在空間上重疊，因此很難按源類型量化排放。目前對大氣CH₄排放判斷的最佳方法來自WMO GAW對CH₄濃度和δ¹³C(CH₄)的長期高質(zhì)量的地表觀測。這些觀察結果表明:

• 自2007年以來，全球平均大氣CH₄一直在增加; 

• 增長速度正在加快; 

• 2020年和2021年的年度增長是1983年開始有系統(tǒng)記錄以來最快的；

由WMO GAW網(wǎng)絡測量的全球平均大氣CH₄濃度和δ¹³C(CH₄)，平滑(紅線)和非季節(jié)化(藍線)

同位素組成測量表明，全球平均δ¹³C(CH₄)在經(jīng)歷了大約200年的增長之后，幾乎在同一時間開始下降，而大氣中CH₄濃度在經(jīng)歷了近零增長期之后又開始增加。最可能的解釋是，這是由于主要生物源的排放增加造成的。

化石燃料的CH₄排放是CH₄的一大來源(超過全球排放總量的20%)，減少這些排放可帶來減少二氧化碳排放的額外好處。然而，由于甲烷的壽命相對較短(約9年)，甲烷在大氣中的積累是可逆的，但必須采取措施減少二氧化碳的排放。

對WMO/ GAW觀測結果的最新分析顯示，二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和氧化亞氮(N₂O)的全球平均表面摩爾分數(shù)在2021年達到新高（下表所示）。就CH₄而言，2020年至2021年的增幅高于2019年至2020年觀察到的增幅，大大高于過去十年的平均年增長率。就N₂O而言，2020年至2021年的增幅略高于2019年至2020年觀測到的增幅，也高于過去10年的年均增幅。

《世界氣象組織第十八屆溫室氣體公報》報告了大氣中最重要的長壽命溫室氣體LLGHGs——二氧化碳、甲烷和一氧化二氮的濃度和變化率，并概述了其他溫室氣體的貢獻。CO₂、CH₄和N₂O，以及二氯二氟甲烷(CFC-12)和三氯氟甲烷(CFC-11)，約占LLGHGs輻射強迫的96%。

根據(jù)NOAA 2021年更新的年度溫室氣體指數(shù)AGGI，相對于1750年，由LLGHGs產(chǎn)生的大氣輻射強迫；

WMO全球大氣監(jiān)測計劃協(xié)調(diào)對溫室氣體(GHGs)和其他痕量氣體的系統(tǒng)觀測和分析。下圖顯示了在過去十年中對溫室氣體進行測量的地點。測量數(shù)據(jù)由參與國報告，并由設在日本氣象廳的WMO世界溫室氣體數(shù)據(jù)中心(WDCGG)存檔和分發(fā)。

在過去的十年里，全球二氧化碳聯(lián)盟的全球二氧化碳網(wǎng)絡。甲烷的監(jiān)測網(wǎng)絡也類似。

下表提供了2021年三種主要溫室氣體的全球平均大氣濃度，以及自2020年和1750年以來它們的濃度變化。數(shù)據(jù)采用新的WMO CO₂ X2019 標準氣體進行校準。歷史數(shù)據(jù)已做轉換，確保了報告趨勢的一致性。

表中所示的三種溫室氣體與人類活動密切相關，并與生物圈和海洋強烈相互作用。

為加強溫室氣體信息基礎，WMO正在進行更廣泛合作。根據(jù)氣象組織執(zhí)行理事會第七十五屆會議的決定，一個專門的研究小組目前正在擬訂溫室氣體監(jiān)測基礎設施概念，將建立一種國際協(xié)調(diào)的方法來觀察網(wǎng)絡的設計以及獲得、國際交流和使用所產(chǎn)生的觀察結果。

NOAA 年度溫室氣體指數(shù)AGGI測量了自1990年以來所有長壽命溫室氣體LLGHGs造成的總輻射強迫的增加。自前工業(yè)時代以來，主要溫室氣體對總輻射強迫的相對貢獻見下圖。

二氧化碳是大氣中最重要的單一人為溫室氣體，約占LLGHGs輻射強迫的66%。工業(yè)化前278.3 ppm的水平代表了大氣、海洋和陸地生物圈之間通量的平衡。

1984 - 2021年全球平均二氧化碳摩爾分數(shù)(a)及其增長率(b)。這項分析使用了147個觀測站的觀測結果。

2021年，大氣CO₂達到工業(yè)化前水平的149%，主要是由于化石燃料燃燒和水泥生產(chǎn)產(chǎn)生的排放。根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù)，全球能源燃燒和工業(yè)過程產(chǎn)生的CO₂排放量在2021年反彈至36.3億噸CO₂，比2020年的34.2億噸CO₂增加了6%。根據(jù)全球碳項目2021年的分析，在2011-2020年期間，森林砍伐和其他土地使用變化平均每年貢獻4.1(±2.6)億噸CO₂。

甲烷約占LLGHGs輻射強迫的16%。約40%的甲烷是由自然來源(例如濕地)排放到大氣中的，約60%來自人為來源(例如反芻動物、水稻農(nóng)業(yè)、化石燃料開采、垃圾填埋和生物質(zhì)燃燒)。根據(jù)原位觀測計算的全球平均CH₄摩爾分數(shù)在2021年達到了1908±2 ppb的新高，較前一年增加了18 ppb。這一增加高于2019 - 2020年11 ppb的增加，也高于過去10年的年均增加。使用GAW CH₄測量的研究表明，熱帶濕地和北半球中緯度人為源CH₄排放的增加可能是最近這一增加的原因。 

1984 - 2021年全球平均CH4摩爾分數(shù)(a)及其增長率(b)。這項分析使用了149個觀測站的觀測結果。

氧化亞氮約占LLGHGs輻射強迫的7%。N₂O從自然來源(約57%)和人為來源(約43%)排放到大氣中，包括海洋、土壤、生物質(zhì)燃燒、化肥使用和各種工業(yè)過程。2021年全球平均N₂O摩爾分數(shù)達到334.5±0.1 ppb，比前一年增加了1.3 ppb，是工業(yè)化前水平(270.1 ppb)的124%。2020年至2021年的年增長率高于2019年至2020年的年增長率，也高于過去10年的平均增長率。全球人為引起的N₂O排放主要來自于向農(nóng)田添加氮。

1984 - 2021年全球平均N₂O摩爾分數(shù)(a)及其增長率(b)。這項分析使用了108個站點的觀測結果。

55個WMO成員向GAW WDCGG提供了二氧化碳和其他溫室氣體數(shù)據(jù)。提交給WDCGG的約39%的測量記錄是在NOAA全球監(jiān)測研究實驗室合作空氣采樣網(wǎng)絡的站點獲得的

Picarro 是全球領先的溫室氣體（GHG）、痕量氣體和穩(wěn)定同位素測量解決方案提供商，產(chǎn)品與解決方案已廣泛用于許多科學研究以及公共事業(yè)之中。專利技術光腔衰蕩光譜法（CRDS）是 Picarro 產(chǎn)品核心，用以檢測 ppb 級別或更低濃度的目標分子。Picarro 已成為科研機構、政府部門、以及國際組織（包括 WMO/GAW/NOAA/ICOS 以及 IAEA 等全球性觀測組織）溫室氣體測量相關產(chǎn)品與解決方案的主要供應商。