研究團隊在異戊二烯估算校驗研究中獲進展

　　在全球氣候變化和區域空氣質量研究中，異戊二烯的影響不可忽視，準確估計其排放是探討其作用和影響的重要前提。但當前，全球和區域的異戊二烯排放估算均存在不確定性，前期不同研究對中國地區異戊二烯排放量的估算甚至存在數倍差異，如何縮小其排放估算的不確定性具有挑戰性。地基觀測和模型模擬對比是廣泛用于驗證排放清單的方法之一，由于模型模擬結果為網格均值，而觀測結果是網格內特定站點的測量值，這種比較方式可能有其固有偏差。然而，將基于大范圍、長時間的觀測結果與模式模擬值進行比較，即使對異戊二烯這種活性氣體，也可提供一些關于排放的啟示。

　　中國科學院廣州地球化學研究所研究員王新明團隊的特任研究員張艷利與佐治亞理工學院、香港科技大學和中科院大氣物理研究所的科研人員合作，基于2012至2014年間中科院生態觀測網絡（CERN）在全國20個站點開展的為期兩年的野外觀測，將獲得的1700多個實測異戊二烯的濃度值，與MEGAN排放模式和REAM大氣化學模式估算得到的異戊二烯濃度進行對比校驗，發現對于全國20個站點兩年的所有數據，模式模擬的平均結果總體比觀測值低13%；在生長季節，二者的平均結果則表現出較好的一致性。然而，若進一步對生長季節不同區域站點逐個進行對比校驗，研究人員發現，以秦嶺-淮河線為分界的北方地區和南方地區的野外觀測值很接近，無顯著差異；但模式模擬結果則顯示南方地區平均濃度為北方地區的4倍左右。此外，北方地區模式模擬值相對觀測值均呈現不同程度的低估，而處于秦嶺-淮河線以南的站點模式模擬值則相對觀測值存在不同程度的高估。各站點觀測值和模式模擬值的月變化趨勢對比表明，模式模擬的月變化規律與溫度變化趨勢一致，觀測結果的月變化趨勢卻與此不同。尤其是在北方地區，在非生長季節（秋冬季），研究人員也觀測到較高濃度的異戊二烯，而模式模擬結果顯示在非生長季節北方地區異戊二烯濃度幾乎為零。分析發現，在非生長季節異戊二烯升高的同時，煤燃燒或生物質燃燒排放的一氧化碳、苯、氯甲烷和乙炔等標志性污染物也同步升高，這表明非生長季節，異戊二烯排放可能與人為活動有關，而前期針對煤燃燒或生物質燃燒源的源譜表征工作也檢測到異戊二烯的排放。

　　模式低估北方排放、高估南方排放，這可能與近年來中國北方植樹造林和南方城鎮化加快有關，而模式采用的植被分布等數據未能及時反映出這些變化。北方地區非生長季節人為排放源的貢獻也是導致差異的原因之一，觀測站點和觀測方案的選取也會影響對比結果。對模擬結果影響最大的因素主要來源于排放因子和植被分布組成，這是排放估算模式中改進的重要著力點；更大范圍、更高時間分辨率的外場觀測可為模式校驗及改進提供更好的基礎數據集。

　　相關研究成果以Isoprene mixing ratios measured at twenty sites in China during 2012-2014: comparison with model simulation為題，發表在Journal of Geophysical Research: Atmospheres上。研究工作得到國家自然科學基金、中科院青年創新促進會、香港Theme base等的支持。