長江三角洲背景地區(qū)CO2濃度變化特征研究

浦靜姣,徐宏輝,顧駿強,周凌晞,方雙喜 (.浙江省氣象科學研究所,浙江 杭州 3007；.中國氣象科學研究院,中國氣象局大氣成分觀測與服務(wù)中心,中國氣象局大氣化學重點開放實驗室,北京 0008)

長江三角洲背景地區(qū)CO2濃度變化特征研究

浦靜姣1*,徐宏輝1,顧駿強1,周凌晞2,方雙喜2(1.浙江省氣象科學研究所,浙江 杭州 310017；2.中國氣象科學研究院,中國氣象局大氣成分觀測與服務(wù)中心,中國氣象局大氣化學重點開放實驗室,北京 100081)

通過分析2009年1月～2010年12月臨安區(qū)域大氣本底站在線觀測獲得的CO2濃度,研究地面風向、地面風速、氣團輸送等因素對長江三角洲背景地區(qū) CO2濃度的影響.結(jié)果表明,臨安站 CO2濃度的日變化分布表現(xiàn)為單峰型形態(tài),下午低、凌晨高,濃度日變幅在9.5×10-6～44.3×10-6(V/V)之間;季節(jié)變化特征表現(xiàn)為冬春季高,夏季低,濃度年較差為10.1×10-6(V/V).通過分析地面風向、地面風速和氣團輸送等因素對臨安站CO2濃度的影響表明,引起CO2濃度升高的地面風向夏季主要為NW～NNE,冬季主要為NNE～ESE;地面風速越大,CO2濃度越小;氣團遠距離輸送的影響主要取決于氣團途徑區(qū)域的CO2排放情況.

CO2；臨安區(qū)域大氣本底站；影響因素；在線觀測

溫室氣體濃度的增加很可能會導致全球溫度的升高,進而可能會影響全球氣候變化[1]. CO2是重要的人為溫室氣體,自1750年工業(yè)革命以來,大氣CO2濃度增加了38%,主要是由化石燃料燃燒、水泥生產(chǎn)、土地利用變化等造成[2].至 2009年,全球CO2平均濃度已達到386.8×10-6(V/V);據(jù)NOAA的年度溫室氣體指數(shù)顯示,1990～2009年所有長壽命溫室氣體的輻射強迫增加了 27.5%,其中 CO2占總增加近 80%[3].因此,研究和掌握CO2濃度的變化分布特征,對于應(yīng)對氣候變化、制定合理的碳減排計劃具有重要意義.

目前,國內(nèi)外普遍開展了對大氣CO2濃度的觀測研究.在我國的北京、上海、沈陽、淮安等城市以及國外的 Rome、Phoenix、Oregon等城市都進行了溫室氣體觀測研究[4-12],以評估人類活動對城市地區(qū)大氣CO2濃度的影響作用.在青海瓦里關(guān)、夏威夷Mauna Loa、地中海Lampedusa島、西太平洋 Yonagunijima島等地[13-19]還開展了CO2全球本底濃度的觀測,研究大氣CO2本底濃度的長期變化趨勢和演變規(guī)律.近年來,在區(qū)域尺度上,我國北京上甸子、黑龍江龍鳳山和浙江臨安等區(qū)域大氣本底站也開展了 CO2等溫室氣體的系統(tǒng)觀測,以探討我國典型區(qū)域的大氣 CO2濃度特征[20-21].

臨安區(qū)域大氣本底站地處我國長江三角洲經(jīng)濟圈,代表我國長江三角洲地區(qū)大氣成分的本底特征[20].由于長江三角洲地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展快速,人口城市密集,了解和掌握該地區(qū)CO2濃度的區(qū)域特征,對于當?shù)靥紲p排措施的有效實施將具有重要的指導意義.本研究通過分析2009年1月～2010年12月臨安區(qū)域大氣本底站在線觀測CO2濃度,研究該區(qū)域的CO2濃度變化特征,并結(jié)合地面風向、地面風速和氣團輸送軌跡分析,初步探討氣象因素對長江三角洲地區(qū)CO2濃度的影響.

1 實驗方法

采樣點設(shè)在臨安區(qū)域大氣本底站(東經(jīng)119°44′,北緯30°18′,海拔138.6m),位于杭州以西50 km、上海西南方向150km,其北側(cè)和東側(cè)分布著長江三角洲城市群,西南側(cè)為山區(qū).站址四周以林地和農(nóng)田為主,植被覆蓋良好,周圍3km范圍內(nèi)無大型村落.采樣高度距地面 10 m,進樣口架設(shè)在 10 m風桿上.在線觀測儀器采用美國 Picarro公司的G1301 CO2/CH4/ H2O分析儀,該儀器采用波長掃描光腔衰蕩光譜技術(shù)(WS-CRDS),其CO2測量精度＜0.05×10-6(V/V)/5min,最大漂移峰-峰值 0.5×10-6(V/V)/月,測量間隔 4s.完整的在線觀測系統(tǒng)架設(shè)可參考文獻[21].該觀測系統(tǒng)每 12h測量一組標準氣體,標準氣體由中國氣象科學研究院溫室氣體實驗室提供,采用可追溯到 WMO一級標氣序列的標氣進行標定.

將采集的觀測數(shù)據(jù)整理后計算5min算術(shù)平均值;然后對 5min濃度均值進行質(zhì)量控制,結(jié)合臺站值班記錄和氣象要素觀測,剔除測量過程中的異常值(儀器故障,包括進氣管故障、停機維護、更換過濾膜、沖洗管路、標定儀器、周標定等;人為活動因素,包括機動車上山、人員參觀等;自然因素,如強風、暴雨等);根據(jù)標準氣體測量獲得的標準曲線對5min平均濃度進行校準,計算每小時內(nèi) 5min均值的算術(shù)平均值獲得小時均值;對 24h的時均值求取算術(shù)平均值得到濃度日均值.這里采用的數(shù)據(jù)時段為2009年1月1日至2010年12月31日.

2 結(jié)果與討論

2.1 日變化分布

臨安區(qū)域大氣本底站 CO2濃度的日變化分布在4個季節(jié)均呈現(xiàn)明顯的單峰型分布形態(tài)(如圖1所示),但各季節(jié)的日變化幅度存在較大差異.臨安站 CO2濃度的日變化分布表現(xiàn)為下午低、凌晨高的特征,濃度最高值出現(xiàn)在早上 6:00 (北京時間,下同)左右,最低值出現(xiàn)在下午 15:00左右.CO2濃度的日變化幅度夏季最大,達到44.3×10-6(V/V);冬季最小,為 9.5×10-6(V/V);春秋兩季介于兩者之間,濃度日變化幅度在 24.0×10-6(V/V)左右.可見,臨安區(qū)域本底站的 CO2濃度日變化幅度在4個季節(jié)中均較大,明顯高于瓦里關(guān)全球本底站[22];夏季臨安站的日變化幅度略大于北京等城市,秋冬季節(jié)則明顯低于北京等城市[4].這可能是由于臨安地區(qū)植被覆蓋較好,且離城市較遠,因此該地區(qū)的CO2濃度日變化受到植物光合作用和呼吸作用的影響較大,人類活動的影響相對較小,尤其在秋冬季節(jié)臨安地區(qū)CO2濃度的日變化幅度遠小于城市地區(qū);同時由于臨安站附近有常綠植物生長,冬季植物生長雖然較慢,但受其影響使得 CO2濃度日變化幅度大于瓦里關(guān)全球本底站.

進一步比較臨安站4個季節(jié)的CO2濃度日變化分布可以發(fā)現(xiàn),CO2濃度日最大值在夏季相對最高,達到 432.4×10-6(V/V),冬季相對最低,僅416.8×10-6(V/V);日最小值則在冬季相對最高,為407.9×10-6(V/V),夏季最低,為392.8×10-6(V/V).該結(jié)果與龍鳳山、上甸子等區(qū)域本底站的觀測較為類似,但與北京城區(qū)、太湖流域的監(jiān)測結(jié)果明顯不同,其一天各個時刻的濃度平均值始終表現(xiàn)為冬季最高、夏季最低[4,21,23].其原因可能是這些區(qū)域大氣本底站均設(shè)立在農(nóng)田、林地等植被覆蓋較好、遠離城市的地區(qū),因此這些地區(qū)的日變化分布受到植物光合作用、呼吸作用的影響較大,人類活動的影響作用相對較小.而在北京等城市地區(qū),受到人為源排放的巨大影響,使得在冬季采暖期,CO2濃度明顯高于其他季節(jié);在太湖流域,其CO2濃度的日變化分布基本呈雙峰型形態(tài),可見該地區(qū)受到人類活動的影響較大,因此冬季 CO2濃度也明顯高于其他季節(jié).

圖1 臨安區(qū)域大氣本底站CO2濃度日變化分布Fig.1 Diurnal variation of CO2 concentration at Lin'an regional background station

2.2 季節(jié)變化分布

將2009～2010年相同月份 15:00時均CO2濃度和日均CO2濃度的平均值分別作圖,可得到圖2所示的結(jié)果.下午15:00是臨安站一天中CO2濃度相對最低的時段,大氣混合層較高,也是臨安站溫室氣體Flask瓶采樣的時段.將圖2中15:00時均 CO2濃度的月平均值與臨安地區(qū)瓶采樣的結(jié)果[20]進行比較后可以發(fā)現(xiàn),兩種觀測方法獲得的該地區(qū)CO2濃度季節(jié)分布特征基本一致,均表現(xiàn)為冬季高、夏季低,其中1月最高,7、8月最低,濃度年較差為20.9×10-6(V/V),與太湖流域、北京城區(qū)、上甸子區(qū)域本底站等地[4,20,23]瓶采樣觀測到的季節(jié)分布特征均較為相似,主要受到植被生長的季節(jié)變化和各地區(qū)能源消費量的季節(jié)變化影響所致.

從CO2濃度的月均值分布來看,其季節(jié)分布與15:00時均CO2濃度的月平均值有較大差異,主要表現(xiàn)為冬、春季高,夏季低,其中1、5月相對最高,7、8月相對最低,濃度年較差為 10.1×10-6(V/V).全球大氣本底站在線觀測的CO2月均值分布均為單峰型:2008年青海瓦里關(guān)站[24]的CO2濃度高值出現(xiàn)在4月,低值出現(xiàn)在8月,濃度分布在380.6×10-6～390.5×10-6(V/V)之間;2009年夏威夷Mauna Loa站[19]的CO2濃度高值出現(xiàn)在5月,低值出現(xiàn)在 10月,濃度分布在 384.4×10-6～390.2× 10-6(V/V)之間.可見,臨安區(qū)域本底站與全球大氣本底站相似,在4、5月的時候都出現(xiàn)CO2濃度的峰值;但不同的是,臨安站在11月至次年1月期間,即冬季CO2濃度也有峰值分布出現(xiàn),這可能是因為相比于全球大氣本底站,臨安區(qū)域本底站受到人類活動的影響更大,冬季該地區(qū)氣溫較低,能源消費量增加,致使 CO2濃度會出現(xiàn)升高.此外,2009、2010年臨安區(qū)域本底站的CO2年均濃度分別為412.1×10-6(V/V)、411.4×10-6(V/V),高于2009年全球CO2本底濃度值386.8×10-6(V/V).

圖2 臨安區(qū)域大氣本底站CO2濃度季節(jié)分布Fig.2 Seasonal variation of CO2 concentration at Lin'an regional background station

2.3 地面風向?qū)O2濃度的影響

2009～2010年,臨安站地面主導風向依次為E、WSW、ENE、SW,出現(xiàn)頻率分別為13.5%、12.2%、12.0%、11.4%.若將各個風向?qū)?yīng)的CO2時均濃度距平值求取統(tǒng)計平均值,可得到如圖 3所示的 CO2距平濃度-風玫瑰圖.春季,導致 CO2濃度升高的地面風向主要來自NNE～ESE、NNW等方向,其中 NNE風向能引起 CO2濃度上升1.9×10-6(V/V);夏季,NW～NNE風向會導致地面CO2濃度升高1.7×10-6～4.5×10-6(V/V),NE～ENE風向則會導致地面 CO2濃度降低約 3.6×10-6(V/V);秋季,SSW～WNW、NNW等風向會導致地面CO2濃度升高 0.8×10-6～3.0×10-6(V/V),其余風向則會導致地面 CO2濃度降低 0.6×10-6～2.8×10-6(V/V);冬季,與秋季情況基本相反,NNE～ESE風向會導致地面 CO2濃度升高 1.2×10-6～2.3×10-6(V/V), W～WSW 風向則主要引起 CO2濃度降低 3.7× 10-6～4.6×10-6(V/V).可見,冬季臨安站 CO2濃度受到其東北、偏東方向區(qū)域的影響較大,這些區(qū)域主要分布在人口聚集、經(jīng)濟發(fā)達的城市,冬季能源消耗量較大,因此可能會致使CO2濃度出現(xiàn)上升;至春季,氣溫回升,能耗下降,城市地區(qū)的影響逐漸減小,東北、偏東方向上CO2濃度升高的幅度比冬季明顯下降;夏季導致CO2濃度升高的風向主要位于西北、偏北方向,這可能是因為臨安地處亞熱帶季風區(qū),夏季盛行西南風,西北、偏北風向主要出現(xiàn)在凌晨時分,此時大氣層結(jié)較為穩(wěn)定,地面風速較小,容易造成大氣 CO2的堆積,進而導致該風向上的CO2濃度較高,夏季臨安地區(qū)的東北風向主要伴隨臺風出現(xiàn),此時受到海洋性氣團的影響,CO2濃度值出現(xiàn)下降;秋季,可能受到西南、偏西方向上農(nóng)田秸稈燃燒的影響,因此該風向上CO2濃度相對較高.此外,靜風條件在各個季節(jié)中均表現(xiàn)為對CO2濃度存在正貢獻,濃度值升高 2.1×10-6～5.1×10-6(V/V),這可能是由于靜風條件將近 70%都出現(xiàn)在夜晚至凌晨時段,此時大氣層結(jié)較為穩(wěn)定,且植物在此時進行呼吸作用,從而導致大氣CO2濃度較高.綜上可見,臨安區(qū)域本底站CO2濃度的分布會受到人類活動的影響,不同季節(jié)地面風向?qū)?CO2濃度的影響存在較大差異.

2.4 地面風速對CO2濃度的影響

2009～2010年,臨安站的地面風速分布在0～14.3m/s之間.各個季節(jié)中,臨安站的地面風速多為2級(1.6～3.3m/s),其次為1級(0.3～1.5 m/s)、3級(3.4～5.4 m/s),三者出現(xiàn)的頻率共占 90%以上;夜晚的風速小于白天,2級及2級以下風速出現(xiàn)頻率較白天高10.8%.由圖4可知,當風速在4級以下時,風速越大,CO2濃度越小.在 4個季節(jié)中夏季CO2濃度隨風速增加而下降的幅度最大,達到26.4×10-6(V/V),冬季最小,為8.3×10-6(V/V);白天CO2濃度隨風速增加下降17.3×10-6(V/V),夜晚下降 9.5×10-6(V/V).可見,當風速較小時,CO2濃度的變化主要受到局地的影響較大,風速越小,大氣層結(jié)就越穩(wěn)定,易造成 CO2的堆積,濃度值較高;隨著風速的增大,大氣擴散條件轉(zhuǎn)好,CO2濃度出現(xiàn)下降.此外,白天風速一般大于夜晚時段,靜風和小風出現(xiàn)頻率較低,尤其在夏季白天植物光合作用較強,CO2濃度的日變化幅度相對最大,因此夏季 CO2濃度隨風速增加而下降的幅度較其他季節(jié)更為明顯.當風速達到5級及5級以上時,冬春季節(jié)的CO2濃度隨風速增大仍然表現(xiàn)為下降,但在夏秋季節(jié)則出現(xiàn)不同程度的上升.這可能是個別時段受到污染氣團傳輸?shù)挠绊懰?但是由于5級以上風速出現(xiàn)的頻率較低(＜1%),具體原因還有待于進一步的分析.總體來看,臨安區(qū)域本底站 CO2濃度的分布隨地面風速的增加而降低.

2.5 氣團輸送對CO2濃度的影響

選取2009～2010年每天15:00 CO2時均濃度高于416.5×10-6(V/V)(CO2濃度的前10%高值)和低于389.0×10-6(V/V)(CO2濃度的前10%低值)的情況,采用Hysplit 4.9模式,結(jié)合NCEP再分析氣象資料,參考文獻中追溯氣團源地的反推時間[20],計算72h氣團等熵后向軌跡,并將軌跡簇進行聚類分析,追蹤導致臨安站高濃度 CO2和低濃度CO2的氣團主要來向(圖5).臨安站高濃度CO2的狀況主要出現(xiàn)在冬季,占 57.7%,其次為春季,占22.5%.從氣團途徑區(qū)域來看,85.8%的軌跡經(jīng)過江蘇南部、上海、嘉興等地,這些地區(qū)主要為平原,經(jīng)濟發(fā)達、人口聚集,城市、工業(yè)區(qū)密集,能源消費量較高,CO2的人為排放量較大.低濃度CO2的狀況主要出現(xiàn)在夏季,占83.1%,其次為秋季,占14.1%.從氣團途徑區(qū)域來看,43.7%的軌跡源自東海地區(qū),主要受到海洋性氣團的影響,CO2濃度較低;39.4%的軌跡經(jīng)過福建、浙江西南等地區(qū),這些地區(qū)主要為山區(qū),受到人類活動的影響較 小,CO2的人為排放量較小.

圖3 不同風向上的CO2距平濃度分布Fig.3 CO2 concentration anomaly in different wind directions at Lin'an regional background station

圖4 各風速等級的CO2平均濃度分布Fig.4 Mean CO2 concentrations as a function of wind speed intervals

3 結(jié)論

3.1 通過分析2009年1月～2010年12月臨安區(qū)域大氣本底站在線觀測CO2濃度,發(fā)現(xiàn)長江三角洲背景地區(qū) CO2濃度具有較明顯的日變化分布和季節(jié)分布特征.臨安站CO2濃度的日變化分布表現(xiàn)為明顯的單峰型形態(tài),下午低、凌晨高,濃度日變化幅度在 9.5×10-6～44.3×10-6(V/V)之間;CO2濃度日最大值在夏季最高、冬季最低,日最小值則在冬季最高、夏季最低.CO2濃度的季節(jié)變化特征表現(xiàn)為冬春季高,夏季低:15:00時均CO2濃度的季節(jié)分布表現(xiàn)為1月最高,7、8月最低,濃度年較差20.9×10-6(V/V);日均CO2濃度的季節(jié)分布表現(xiàn)為1、5月相對最高,7、8月相對最低,濃度年較差10.1×10-6(V/V).2009、2010年臨安區(qū)域本底站的CO2年均濃度均高于全球CO2本底濃度值.

a. 高值 b. 低值

3.2 地面風向、地面風速和氣團輸送等因素對臨安區(qū)域本底站CO2濃度均存在影響.臨安區(qū)域本底站不同季節(jié)地面風向?qū)?CO2濃度的影響存在較大差異,導致地面CO2濃度升高的風向夏季主要來自NW～NNE,冬季主要來自NNE～ESE.地面風速主要影響大氣穩(wěn)定度和大氣擴散條件,它對臨安站 CO2濃度的影響總體上表現(xiàn)為地面風速越大,CO2濃度越小.氣團遠距離輸送對臨安站CO2濃度的影響取決于氣團途徑區(qū)域的 CO2排放情況:當氣團源自CO2排放量較小的東海、浙西南山區(qū)等地區(qū)時,CO2濃度相對較低;反之,當氣團來自 CO2排放量較大的長江三角洲城市、工業(yè)區(qū)等區(qū)域時,則濃度值較高.

[1] Forster P, Ramaswamy V, Artaxo P, et al. Changes in atmospheric constituents and in radiative forcing[R]//Climate Change 2007: The physical science basis. Contribution of working group 1 to the fourth assessment report of the Intergovernmental panel on climate change. Cambridge: Cambridge University Press, 2007.

[2] 賀玉龍,戴本林.大氣中CO2的源與匯及其含量增加對環(huán)境的影響 [J]. 工業(yè)安全與環(huán)保, 2010,36(5):25-27.

[3] 世界氣象組織. 2009年溫室氣體公報[EB/OL]. http://www.wmo. int/pages/prog/arep/gaw/ghg/GHGbulletin.html, 2010-11-24.

[4] 王長科,王躍思,劉廣仁.北京城市大氣 CO2濃度變化特征及影響因素 [J]. 環(huán)境科學, 2003,24(4):13-17.

[5] 劉 強,王躍思,王明星.北京地區(qū)大氣主要溫室氣體的季節(jié)變化 [J]. 地球科學進展, 2004,19(5):817-823.

[6] 李 晶,王躍思,劉 強,等.北京市兩種主要溫室氣體濃度的日變化 [J]. 氣候與環(huán)境研究, 2006,11(1):49-56.

[7] 高 松.夏季上海城區(qū)大氣中二氧化碳濃度特征及相關(guān)因素分析 [J]. 中國環(huán)境監(jiān)測, 2011,27(2):70-76.

[8] 賈慶宇,周廣勝,王 宇,等.城市復雜下墊面供暖前后 CO2通量特征分析 [J]. 環(huán)境科學, 2010,31(4):843-849.

[9] 尹起范,盛振環(huán),魏科霞,等.淮安市大氣 CO2濃度變化規(guī)律及影響因素的探索 [J]. 環(huán)境科學與技術(shù), 2009,32(4):54-57.

[10] Loretta Gratani, Laura Varone. Daily and seasonal variation of CO2in the city of Rome in relationship with the traffic volume [J]. Atmospheric Environment, 2005,39(14):2619-2624.

[11] Sherwood Idso, Craig Idso, Robert Balling Jr. Seasonal and diurnal variations of near-surface atmospheric CO2concentration within a residential sector of the urban CO2dome of Phoenix, AZ, USA [J]. Atmospheric Environment, 2002,36(10):1655-1660.

[12] Andrew Rice, Gregory Bostrom. Measurements of carbon dioxide in an Oregon metropolitan region [J]. Atmospheric Environment, 2011,45(5):1138-1144.

[13] 趙玉成,溫玉璞,德力格爾,等.青海瓦里關(guān)大氣 CO2本底濃度的變化特征 [J]. 中國環(huán)境科學, 2006,26(1):1-5.

[14] 周凌晞,李金龍,溫玉璞,等.瓦里關(guān)山大氣CO2及其δ13C本底變化 [J]. 環(huán)境科學學報, 2003,23(3):295-300.

[15] 周凌晞,周秀驥,張曉春,等.瓦里關(guān)溫室氣體本底研究的主要進展 [J]. 氣象學報, 2007,65(3):458-468.

[16] Akira Wada, Hidekazu Matsueda, Yousuke Sawa, et al. Seasonal variation of enhancement ratios of trace gases observed over 10 years in the western North Pacific [J]. Atmospheric Environment, 2011,45(12):2129-2137.

[17] Yukitomo Tsutsumi, Kazumasa Mori, Masaaki Ikegami, et al. Long-term trends of greenhouse gases in regional and background events observed during 1998-2004 at Yonagunijima located to the east of the Asian continent [J]. Atmospheric Environment, 2006,40(30):5868-5879.

[18] Artuso F, Chamard P, Piacentino S, et al. Influence of transport and trends in atmospheric CO2at Lampedusa [J]. Atmospheric Environment, 2009, 43(19):3044-3051.

[19] CMDL/ NOAA. Atmospheric CO2monthly mean concentration, Mauna Loa [R]//WMO WDCGG DATA. Japan Meteorological Agency, Tokyo, 2009.

[20] 劉立新,周凌晞,張曉春,等.我國4個國家級本底站大氣CO2濃度變化特征 [J]. 中國科學D輯:地球科學, 2009,39(2):222-228.

[21] 方雙喜,周凌晞,臧昆鵬,等.光腔衰蕩光譜(CRDS)法觀測我國 4個本底站大氣CO2[J]. 環(huán)境科學學報, 2011,31(3):624-629.

[22] 周凌晞,湯 潔,溫玉璞,等.地面風對瓦里關(guān)山大氣 CO2本底濃度的影響分析 [J]. 環(huán)境科學學報, 2002,22(2):135-139.

[23] 嵇曉燕,楊龍元,王躍思,等.太湖流域近地表主要溫室氣體本底濃度特征 [J]. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù), 2006,18(3):11-15.

[24] CMDL/NOAA. Atmospheric CO2monthly mean concentration, Mt. Waliguan [R]//WDCGG DATA. Tokyo, Japan Meteorological Agency, 2009.

Study on the concentration variation of CO2in the background area of Yangtze River Delta.

PU Jing-jiao1*, XU Hong-hui1, GU Jun-qiang1, ZHOU Ling-xi2, FANG Shuang-xi2(1.Zhejiang Meteorological Science Institute, Hangzhou 310017, China；2.Key Laboratory for Atmospheric Chemistry, Center for Atmosphere Watch and Services of China Meteorological Administration, Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081, China). China Environmental Science, 2012,32(6)：973～979

Atmospheric CO2concentration was continuously measured from January 2009 to December 2010 to study the effects of surface wind direction, surface wind speed and air mass transport on CO2concentration at Lin’an regional atmospheric background station. The results revealed that the diurnal variation of atmospheric CO2concentration showed the single-peak pattern at Lin'an regional background station. The diurnal concentration of CO2varied from 9.5×10-6(V/V) to 44.3×10-6(V/V), with the lowest value observed in the afternoon and the highest at dawn. The difference between maximum and minimum monthly mean CO2concentrations was 10.1×10-6(V/V), with the highest concentration observed in winter and spring and the lowest in summer. Study on the effects of surface wind direction, surface wind speed and air mass transport on CO2concentration showed the dominant wind directions were NW～NNE in summer and NNE～ESE in winter, which could bring on higher CO2concentration. The CO2concentration turned lower with higher surface wind speed. The impact of long-range transport of air masses on CO2concentration depended on the source strength of CO2in the pathway.

CO2；Lin′an regional background station；influencing factors；in-situ measurement

圖5 臨安站CO2濃度高值和低值出現(xiàn)時的軌跡分布
Fig.5 Backward air-mass trajectories under both high CO2concentration and low CO2concentration situations
at Lin'an regional background station

2011-09-29

公益性行業(yè)科研專項(GYHY200806026);浙江省公益技術(shù)研究社會發(fā)展項目(2010C33161);浙江省氣象科技計劃項目(2010TD04)

* 責任作者, 工程師, pujingjiao@hotmail.com

X131

A

1000-6923(2012)06-0973-07

浦靜姣(1981-),女,江蘇蘇州人,工程師,碩士,主要從事大氣環(huán)境研究.發(fā)表論文3篇.