近日,我校生态与应用气象学院肖薇教授团队在城市内部大气CO2和CH4浓度变化的车载走航观测研究中取得重要进展,研究以“Mobile observations of intracity variations in atmospheric CO2and CH4”为题,发表于大气科学领域一区TOP期刊《Advances in Atmospheric Sciences》。论文第一作者我我校博士生王君,通讯作者为肖薇教授。
该研究基于车载走航观测,刻画了杭州大气CO2和CH4浓度的昼夜和季节变化,发现CO2和CH4的排放热点在空间上不重叠,城市废弃物处理是导致CH4浓度升高的关键来源,结合CH4:CO2排放比值和二元混合模型,定量估算出杭州非电动汽车中约99.9%为汽油车。
城市大气CO2和CH4浓度的空间分布特征受到城市下垫面排放源类型、分布及其强度的影响。本研究对杭州主城区大气CO2和CH4浓度车载走航数据进行了分析。结果表明:CO2和CH4的排放热点位置不重合,CO2热点主要呈线性分布,集中出现在高架十字路口和快速路中;CH4热点则主要出现在污水处理厂和垃圾填埋场附近。各类排放源CH4:CO2排放比值(ppb ppm−1)由小到大的排序为:交通源(1.01 ± 1.82;平均值± 1倍标准差)<整体平均值(3.46 ± 2.71)<污水处理(12.76 ± 2.50)<垃圾填埋(36.50 ± 10.15)(图1)。废弃物处理是导致整体排放比值升高的主要原因,是城市CH4排放的主要来源;而民用燃具(例如灶具和热水器)的影响可以忽略不计。二元混合模型结果表明,杭州99.9%的非电动汽车为汽油车,这揭示了车辆燃料类型结构正从“汽油和天然气”组合向“汽油和电力”组合转变。本研究建立的方法对于其他城市具有普适性。

图1 城市CO2和CH4排放热点及排放比值特征
论文信息: Jun Wang, Wei Xiao*, Ning Hu, Ruonan Li, Honghui Xu, Yibo Liu, Lingbing Bu, Longlong Chen, Yuanze Liu, Xuhui Lee. 2025: Mobile observations of intracity variations in atmospheric CO2 and CH4. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-025-5059-4