2022/07/19 燃燒效率研究呼籲北京使用「由上而下」的方法

發表日期：2022-6-30
作者：Li Yuan；翻譯：思維環境科技有限公司；校稿：張泰隆
引用來源：https://phys.org/news/2022-06-regional-combustion-efficiency-urban-beijing.html
 

 
城市地區占世界土地的2%，但占全球人為或人為二氧化碳排放量的40%–70%。在城市人口最稠密的地區追蹤化石燃料和溫室氣體（Greenhouse Gas, GHG）變化非常重要。
 
中國科學院（Chinese Academy of Sciences, CAS）之大氣物理研究所（Institute of Atmospheric Physics, IAP）碳中和研究中心（Carbon Neutrality Research Center, CNRC）劉毅（Liu Yi）教授所領導的研究小組，寫了一個行動呼籲，他們以北京市區的區域燃燒效率為研究案例，呼籲人類需專注於使用「由上而下（top-down）」的方法來量化城市二氧化碳排放量。
 
該研究發表在《大氣科學進展（Advances in Atmospheric Sciences）》上。
 
目前，碳排放是透過「由下而上（bottom-up）」的方法評估的，此方法用於透過彙整與緩解政策相關的相關經濟部門的統計數據獲得的排放清單。「由下而上」的排放清單通常根據年度統計的數據所構建。
 
作為由下而上之排放清單的補充，溫室氣體（GHG）排放可以使用大氣測量和逆向建模「自上而下（top-down）」來估算。「該方法使用大氣傳輸模型和排放清單作為陸地、海洋和其他二氧化碳排放屬性的地表通量的先驗估計」，Che Ke博士表示說，其為大氣物理研究所的學生和該研究的主要作者。
 
北京現行的大氣污染防治政策直接關係到中國的整體污染減排目標。為了確定燃燒效率，或者在車輛的燃燒反應中有多少碳和氧轉化為二氧化碳而不是一氧化碳，研究人員在北京的一個城市地點部署了一台可攜帶式傅立葉轉換紅外線光譜儀*（portable Fourier-Transform Spectrometer）。此設備可觀察CO和CO2的色譜柱濃度，用於增強CO和CO2之間的相關分析，從而為量化燃燒效率提供有用的訊息。（*傅立葉變換光譜法是採集基於電磁輻射源或其他種類的放射源的干涉效應而測得的光譜的一種測量技術。）
 
研究小組還將觀察到的燃燒效率數據與當前「由下而上（bottom-up）」的排放清單進行了比較。他們發現，多分辨率排放清單（multi-resolution emission inventory, MEIC）和北京大學（Peking University, PKU）所提出之排放清單分別比觀測值高出42.54%和101.15%，表示傳統的燃燒清單方法低估了其真實的數值。
 
「北京的燃燒效率很容易受到交通的影響」，大氣物理研究所副教授、該研究的通訊作者蔡兆南表示，「經過北京南部的氣團增加了人為信號的比例」。
 
此研究強調了在二氧化碳排放量大的北京地區進行必要的長期柱色譜法/管柱層析法。然而，透過一個站點，科學家們只能在更大的城市區域內捕捉到有限的局部信息。在未來的研究中，結合模型數據的密集二氧化碳測量站可以為區域排放研究開闢更多潛在途徑。