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20世纪中叶以来,全球普遍()观察到的气候变暖事件可能与大气中温室气体浓度的升高有关。
体浓度的升高有关。
CO是最重要的温室气体之一在过去的CO2是最重要的温室气体之一。
在过去的50年,工业排放的CO2显著增加。
每小时每小时,全球有全球有44百万吨百万吨COCO22被排放被排放每小时每小时,全球有全球有44百万吨百万吨COCO22被排放被排放都市世界城市规划与交通网www.cityup.org最近的大气最近的大气CO2浓度浓度度度ppm/ESRLO2浓浓度度19701979:
13ppmy-1asConway,NOAA/CO年年代代19701979:
1.3ppmy19801989:
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15ppmy-1erTansandThoma年年代代19901999:
1.5ppmy2000-2008:
2.0ppmy-11DataSource:
Piete2008:
2.3ppmy-1都市世界城市规划与交通网www.cityup.org化石燃料排放化石燃料排放:
举例举例(总排放的总排放的1-4%)0)英英160sx1000英英国国南非南非120量量(tons南非南非巴西巴西80排排放放量量澳大利亚澳大利亚巴西巴西西班牙西班牙40碳排碳排丹麦丹麦01990950105200707990303碳碳年年代代GreggMarlandetal.,CDIAC;
GlobalCarbonProject2009年年代代都市世界城市规划与交通网www.cityup.org化石燃料排放:
排放大国化石燃料排放:
排放大国(总排放的总排放的4)都市世界城市规划与交通网www.cityup.org中国工业排放及占世界总碳排放的比例中国工业排放及占世界总碳排放的比例2005年,中年,中国的碳排放国的碳排放比例比例国的碳排放国的碳排放量占全球总量占全球总量的量的17%。
量的量的2007年超过年超过排放量排放量美国,约占全球的美国,约占全球的22%.都市世界城市规划与交通网www.cityup.org中国的气候变化-中国的气候变化-温度温度基于19个IPCC气候模型(2007)过去的20年年均温增加约过去的20年,年均温增加约1.0oC.据预测,本世纪末,将增加255oC年均温变化率分布将增加2.5-5oC。
BasedonCRUclimatedata(Mitchelletal.,2003)年均温变化率分布都市世界城市规划与交通网www.cityup.org中国的气候变化-中国的气候变化-降水量降水量过去50年,我国年降水没有明显的变化趋势,但变动大.明的变化趋势,变动大未来我国降水有所增加。
过去30年,我国年降水不均南方增加北方减少BasedonCRUclimatedata(Mitchelletal.,2003)均,南方增加,北方减少都市世界城市规划与交通网www.cityup.org陆地植被能减缓大气CO2年度的增加陆地植被能减缓大气CO2年度的增加CO2是最重要的温室气体之一,人类活动导致2了温室气体的增加,引起全球变暖。
另一方面,植物生长吸收CO一部分构筑自身的躯体(生植物生长吸收CO2,一部分构筑自身的躯体(生物量),一部分进入土壤(土壤有机质),起减缓CO2浓度增加的作用,即起着碳汇作用。
“碳汇”“碳汇”:
生态系统净吸收CO2的大小、过程或机制或机制。
都市世界城市规划与交通网www.cityup.org人类活动排放的人类活动排放的CO2的主要去向的主要去向(2000-2007)15亿吨碳亿吨碳/年年大气大气(46%)大气大气()42亿吨碳亿吨碳陆地陆地(29%)+75亿吨碳亿吨碳/年年陆地陆地(29%)26亿吨碳亿吨碳海洋海洋(26%)海洋海洋(26%)23亿吨碳亿吨碳Canadelletal.2007,PNAS;
GlobalCarbonProject2008,update都市世界城市规划与交通网www.cityup.org二二.中国陆地中国陆地生生态系统的碳吸收态系统的碳吸收中国陆地态系统的碳吸收中国陆地态系统的碳吸收Nature都市世界城市规划与交通网www.cityup.org研究目标研究目标研究目标研究目标-通过多种方法,评估19812000年中国陆地生态系统的固碳能力以及在CO2减排中的作用。
的作用都市世界城市规划与交通网www.cityup.org1.研究方法研究方法
(1)基于地面观测的尺度转换方法森林草地灌丛农及土壤森林、草地、灌丛、农田及土壤
(2)碳过程模型
(2)碳过程模型HyLand模型(Levyetal.,2004)LPJ模型(Sitchetal.2003)ORCHIDEE模型(Krinneretal.2005)Sheffield模型(Woodward&
Lomas2004)Sheffield模型(Woodward&
Lomas,2004)TRIFFID模型(Cox,2001)(3)大气反演(3)大气反演利用转换模型将全球观测网络测得的大气CO2的时空变化梯度换算为区域碳通量空变化梯度换算为区域碳通量。
都市世界城市规划与交通网www.cityup.org2.数据来源
(1)森林清查资料(1977-2003)
(2)草地生物量调查数据
(2)草地生物量调查数据(3)农业统计数据(4)土壤普查资料及实测数据(5)NDVI数据(1982-2003NOAA/AVHRR)(6)气候数据和大气观测数据(7)其他地理数据(地图、高程等)()其他地理数据(地图、高程等)都市世界城市规划与交通网www.cityup.org3.主要结果主要结果
(1)基于地面观测的尺度转换方法基于地面观测的尺度转换方法
(1)基于地面观测的尺度转换方法基于地面观测的尺度转换方法都市世界城市规划与交通网www.cityup.org森林森林过去过去20年中年中6.0过去过去20年中年中国森林生物国森林生物量变化量变化4.0cks(PgC)量变化量变化2.0Csto0.0778184888993949899_03Years19771998年中国森林生物量的碳汇年中国森林生物量的碳汇/源分布源分布源分布源分布都市世界城市规划与交通网www.cityup.org草地草地生物量遥感统计模型:
生物量遥感统计模型:
各各类各各类利用利用各各省区及省区及各各草地草地类类型的地上生物量和对应的型的地上生物量和对应的NDVI值。
NDVI值。
1000y=179.71x1.6228R2=0.711001000gC/m2)我国草地平均地上我国草地平均地上10Carbon(g我国草地平均地上我国草地平均地上碳密度的分布碳密度的分布10.11MaximumannualmeanNDVI(unit/m2)都市世界城市规划与交通网www.cityup.org我国草地碳汇我国草地碳汇/源分布源分布(198299)我国草地碳汇我国草地碳汇/源分布源分布(1982-99)碳汇碳汇:
0.8亿吨碳亿吨碳(b)(b)42.14050a(%)12.622.312.8102030tageinarea0.31.55.62.00.50.20.1010-15-15-10-10-5-5-00-55-1010-1515-2020-2525-3030-40DifferenceinCdensity(gC/m2)PercentDifferenceinCdensity(gC/m)都市世界城市规划与交通网www.cityup.org灌丛灌丛灌丛灌丛分布广,但研究少分布广,但研究少中国灌草丛的分布中国灌草丛的分布中国中国主主要植被类要植被类型型NPP与碳汇关系与碳汇关系:
中国要植被类中国要植被类与碳汇关系与碳汇关系243.0)(0026.0)(100.426+=NPPNPPy单位面积的灌丛碳汇:
单位面积的灌丛碳汇:
134公斤碳公斤碳/ha.a都市世界城市规划与交通网www.cityup.org都市世界城市规划与交通网www.cityup.org土壤碳变化土壤碳变化中国土壤碳密度中国土壤碳密度都市世界城市规划与交通网www.cityup.org中国的生态系统碳汇:
中国的生态系统碳汇:
基于地面测定数据基于地面测定数据类别时期面积碳汇类别时期面积碳汇(10(1066ha)(ha)(百万吨碳百万吨碳)植被植被森林灌丛森林灌丛草地草地(10(10ha)ha)(百万吨碳百万吨碳)草地草地竹林竹林小计小计土壤土壤森林灌丛草地森林灌丛草地农作物农作物小计小计合计合计20年来生态系统碳汇总量年来生态系统碳汇总量:
362.2亿吨碳亿吨碳年来生态系统碳汇总量年来生态系统碳汇总量亿吨碳亿吨碳森林灌丛森林灌丛28.1亿吨碳亿吨碳,占总量的占总量的78.0%!
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(2)模型估算模型估算举例:
举例:
TRIFFID模型模型模拟模块模拟模块预测模块预测模块模拟模块模拟模块预测模块预测模块都市世界城市规划与交通网www.cityup.org结果:
结果:
5个模型得到的估计值范围较大,但总平个模型得到的估计值范围较大,但总平均值均值(017018亿吨碳亿吨碳/)非常致非常致!
均值均值(0.17-0.18亿吨碳亿吨碳/a)非常非常一一致致!
总平均总平均
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