同步反演区域人为碳排放与自然碳通量同化方法研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 郭立峰 |
| 答辩日期 | 2021-08 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 陈报章 ; 王绍强 |
| 关键词 | WRF-GHG 模式 联合同化 碳源汇 参数优化 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 中国2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的目标实现，离不开高精度的CO2通量和浓度信息。目前大气CO2 同化反演系统以全球尺度居多，空间分辨率较粗。此外，涉及到的生态诊断模型和大气传输模式多为离线耦合的方式，即假定自然碳通量和人为碳排放一方不存在误差的情况下去优化另一方，并没有实现真正的在线实时优化，这就使同化反演的结果存在很大的不确定性。本研究旨在基于地基-多源卫星联合碳同化方法和WRF-GHG 模式构建一个区域高精度碳同化系统RCAMS（regional carbon assimilation model system），实现自然源和人为源的双优化。以满足国家的“双碳”战略需求。本文主要内容总结如下： （1）地基-多源卫星联合同化的实现本研究将GOSAT（Greenhouse Gases Observing Satellite）和OCO-2（Orbiting Carbon Observatory-2）卫星柱浓度信息（XCO2）和地基CO2 浓度观测信息引入到RCAMS，实现了地基-多源卫星的联合同化，提高了碳源汇和CO2 浓度反演的时空分辨率和精度，解决了运用全球尺度碳同化系统估算区域尺度碳源汇分辨率较低的问题。 （2）VPRM 模式参数优化前后自然碳通量模拟验证分析RCAMS 实现了生态诊断模型和大气传输模型的在线耦合，为VPRM 参数的实时优化提供了可能，本文利用禹城监测站通量观测数据对VPRM 模式的相应参数按照月尺度进行实时优化，VPRM 模式参数经过优化后，更能反映研究区域的气候和植被类型特征。参数优化之后在站点和区域尺度上对GPP 和RESP的模拟效果与研究区域的实际情况更吻合。 （3）同化前后人为碳通量与CO2 模拟浓度验证分析同化前后的CO2 浓度模拟值与GOSAT 和OCO-2 卫星柱浓度信息和地基观测数据进行对比，结果显示同化后CO2 浓度模拟值与GOSAT、OCO-2 和禹城地面观测站之间的MB（平均偏差）平均降为同化之前的66.7%，37.2%和51.87%，同化之后效果非常明显；在区域尺度上RCAMS 反演的高精度人为源碳通量（5km）与MEIC（中国多尺度排放清单模型）人为碳通量进行对比具有明显的季节波动，秋冬两季比春夏两季的人为排放要高，这主要是因为冬季取暖和秋季农作物桔梗燃烧，排放大量的CO2 到大气中，这种季节波动信息与实际情况更一致。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 75 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/194173]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭立峰. 同步反演区域人为碳排放与自然碳通量同化方法研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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