【海洋地理】我国建设海洋温室气体监测系统应对气候变化

　海洋侦“碳”应对气候变化
　　——记我国海洋温室气体监测系统建设
　　海平面上升，风暴潮加剧，极端天气增多，海洋生物面临生存危机，这些海洋灾害的背后，都有一只无形的手——温室气体排放。在吸收、调节温室气体（以CO2为主）的过程中，海洋发挥着最重要的作用，也遭受到最严重的影响。因此，长期、定点、准确地监测海洋范围内温室气体的变化，研究其来源、汇集和输送规律及其影响，对于海洋防灾减灾，生态环保，应对全球气候变化，保障社会经济可持续发展具有重要意义。
% ~1 z. ~; O* s+ l$ q" [- S% X. e! L　　中国是温室气体排放大国，并已作出了郑重的减排承诺。相对来说，中国在温室气体监测方面起步较晚，海洋温室气体监测长期处于空白，国家海洋局海洋生态环境保护司高度重视海洋大气温室气体监测工作，于2013年开始根据国家海洋环境保护工作方案向国家海洋环境预报中心下达海洋大气温室气体监测工作任务，在国家海洋局多家单位的协助下，在福建北礵、浙江嵊山、海南西沙和南沙分别建立了海洋大气温室气体监测站并投入业务化运行，中国海洋温室气体业务化监测与研究已有了一个良好的开端。
' q0 A, X5 G+ F　　有资料显示，由于人类活动，大气CO2平均浓度从1750年到2013年增加了40%。CO2是温室气体的主要成分，其浓度不断升高已对地球生态系统、人类生存环境和社会经济可持续发展构成严重威胁。
% ~% h2 o) C5 |- u2 A4 ~　　海洋是全球碳循环中重要的组成部分，是地球上最大的碳库，人类活动产生的大约1/3的CO2储存在海洋中，海水储藏了38万亿吨碳，是大气圈的50倍、陆地生态系统的19倍。海洋对全球气候变化具有关键性的调控作用。
2 f+ a( r8 i$ j0 L$ @; Z2 g　　海洋在吸收大气CO2和调节气候变化方面起着重要作用，同时本身又受到大气CO2浓度不断增加的影响。全球大气二氧化碳浓度的不断升高，海水中二氧化碳迅速增加，导致海水酸化，威胁到众多海洋生物的生存。CO2浓度增加导致全球变暖则会增多台风等海洋灾害。因此，海表二氧化碳浓度的连续监测可以为应对气候变化提供基础数据支持，将为海洋灾害预警报、海洋生态环境保护提供重要的支撑。
2 b) p1 q) u1 A# O　　东海南海建立四个监测站
　　国际上对温室气体的监测起步较早，已经有比较成熟的体系和技术。
, t7 A* `; c# U, h: r/ f　　如美国夏威夷Mauna Loa监测站，从1957年即开始进行监测记录，是目前全世界公认的数据最权威的监测站。目前，主要发达国家已在全球不同经纬度地区建立了监测站并逐渐形成监测网。
　　国家海洋环境预报中心“国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室”（碳化学实验室）是国内最早系统开展海洋碳循环监测和研究的机构，并率先在国内开展海洋大气温室气体连续监测工作，积累了大量的工作经验。
( e4 a7 v/ J8 I　　自2013年起，“国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室”在国内率先开展海洋大气温室气体监测工作，分别在浙江嵊山岛、福建北礵岛、海南西沙永兴岛和南沙分别建立了大气温室气体监测站。其中，西沙永兴岛位于南海腹地，不但拥有南海海域代表性热带季风气侯特征，而且远离大陆，具有南海西北部海洋大气温室气体本底值的代表性。
$ y) o2 U- Z( e& p; c　　北礵岛位于福建霞浦县东南部，属于亚热带湿润季风气候，其周边大气具有东海海洋大气温室气体本底值的代表性。
　　嵊山岛位于浙江沿海，属于典型的北亚热带海洋季风区，其周边大气具有长江口海洋大气温室气体本底值的代表性。
1 G5 Q$ w" ^- ]5 c. E  C# p　　南沙海洋大气温室气体站位于永暑岛，属热带海洋性季风气候，其周边大气具有南海中南部海洋大气温室气体本底值的代表性。
　　这4个选址分处中国东海、南海，可为这一广大海域的温室气体监测提供具有代表性的数据。
; O9 E8 Y& m* p　　提供长期精准数据
: G' c7 C6 p( l2 o. _* |　　经过近年来的业务运行，重点实验室和监测站积累了经验，建立了海洋大气温室气体本底浓度筛分方法，初步研究了季风和气团长距离输送对温室气体浓度变化特征的影响，初步研究了温室气体浓度对海洋碳源汇的影响。
　　重点实验室（高级工程师）吕洪刚介绍，目前监测站主要采用高频激光温室气体分析仪对二氧化碳、甲烷和水汽等进行数据采样，并实现了数据的实时传输。4个站的采样数据每小时一次传回至预报中心网络部服务器。预报中心收到监测数据后，对各项数据进行分析，从而发现对应区域大气二氧化碳和甲烷日变化分布和季节变化分布的特征。以北礵站为例，北礵站CO2浓度总体呈现冬春季高、夏季低的趋势。冬季浓度值变化幅度最大，秋季浓度值变化幅度最小。北礵站甲烷浓度总体呈现夏季最低，春季和秋季浓度值变化幅度较小的特征。
　　吕洪刚告诉记者，监测站提供了长期、稳定、精确的中国海洋温室气体浓度本底值，填补了中国海洋表层大气温室气体浓度高精度连续监测的空白，长期连续观测海洋表层大气中CO2浓度的变化对量化海洋吸收CO2能力，评估温室气体浓度，应对全球气候变化有着重要意义。
　　未来增加站点覆盖近海
　　2015年6月，我国政府向联合国气候变化框架公约秘书处提交了应对气候变化国家自主贡献文件——《强化应对气候变化——中国国家自主贡献》，提出了未来二氧化碳减排目标。
　　2015年底巴黎气候变化大会通过了具有里程碑意义的《巴黎协定》，要在本世纪下半叶达到人为产生的温室气体源汇平衡温度控制目标，气温升高控制在2℃之内，并力争达到1.5℃。
　　吕洪刚说，长期、定点、准确地观测限排温室气体本底变化，研究其源、汇和输送规律及其影响，是当今全球变化研究、社会发展和环境外交政策所关注的焦点问题。海表大气温室气体浓度的连续观测结果，可以为中国应对气候变化提供基础的数据支持，为中国在国际气候变化谈判中处于有利位置提供保障。
. ~& J; \) c3 T# F　　根据海洋灾害预报重点实验室规划，未来3年~5年内，重点实验室将依托国家海洋局综合观测站建设，再建立一批海洋大气温室气体监测站（海岛站），形成覆盖中国近海的海洋大气温室气体监测网，实时监控中国近海海表上空大气中温室气体浓度的变化，分析影响中国近海海表上空大气中温室气体浓度的污染源，计算和预测中国近海的固碳能力。同时，计划选择若干个重点海洋生态保护区和滨海湿地建立碳通量综合观测站，开展碳通量和相关参数的业务化连续观测工作，分析和评估海洋生态保护区和滨海湿地碳通量的变化规律、影响因子、主要污染来源和固碳能力，为国家海洋局和地方政府涉海部门在海洋生态保护区和滨海湿地建设与保护等领域的政策制定提供数据支持。并且，积极参与南极温室气体监测站的建设工作，为极地环境监测预报科研和业务化工作提供支持。......查看原文：www.52ocean.cn