“貢嘎”系統發布基于大氣反演的全球地表CO2通量數據集
準確評估全球CO2源、匯的大小和分布對于了解碳循環過程和制定有關氣候變化的政策等至關重要。“自上而下”的大氣反演方法利用大氣CO2觀測估算全球和區域碳通量，是IPCC國家溫室氣體清單指南中明確提出的評估和驗證碳收支的關鍵獨立性方法。
近期，“亞洲水塔動態變化與影響”任務“青藏高原氣候變化與生態系統碳循環”專題中國科學院青藏高原研究所田向軍研究員及合作者利用自主研發的全球大氣CO2反演系統“貢嘎”（英文名稱GONGGA，Global ObservatioN-based system for monitoring Greenhouse GAses），同化了最新的OCO-2衛星CO2柱濃度數據，生成一套受觀測約束的2015-2022年全球陸地生態系統和海洋碳通量數據集。該數據刻畫了全球和區域尺度碳通量時空格局。2015-2022年間，全球陸地生態系統碳匯和海洋碳匯分別為2.22± 0.75PgCyr-1和2.32±0.18PgCyr-1，分別吸收了化石燃料碳排放量的23%和24%，全球大氣CO2年平均增長率為 5.17±0.68PgCyr-1（圖1），與美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）發布的基于全球本底站的估計（5.24± 0.59PgCyr-1）一致。在區域分布上，俄羅斯、東亞、北美和歐洲都是顯著的陸地碳匯，而熱帶地區陸地生態系統多表現為微弱的碳源或碳中性（圖2）。基于TCCON全球碳柱總量觀測網的地基遙感CO2柱濃度、全球ObsPack數據庫的地表CO2濃度和飛機航測的高空CO2濃度等獨立數據對反演結果的評估表明，反演后的全球碳通量及模擬的CO2濃度準確度顯著提高。
“貢嘎”系統連續參與了2022、2023年的全球碳計劃（Global Carbon Project），在反演關鍵評估指標方面表現優異，為全球碳計劃的大氣反演結果提供了關鍵支撐。今后，“貢嘎”系統每年將定期發布使用最新CO2觀測數據反演的地表碳通量，為通量評估和政策制定提供數據支撐。數據可通過https://doi.org/10.5281/zenodo.8368846下載。
上述成果以《A global surface CO2?flux dataset (2015–2022) inferred from OCO-2 retrievals using the GONGGA inversion system》為題，在線發表在《Earth System Science Data》雜志（影響因子11.2）。金哲（現北京大學城市與環境學院博士后）為論文第一作者（“貢嘎”系統參加2023年全球碳計劃的署名作者），我所田向軍研究員、汪宜龍副研究員為共同通訊作者。本研究得到第二次青藏高原綜合科學考察研究(2022QZKK0101)等項目資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.5194/essd-16-2857-2024
圖1.“貢嘎”系統評估的全球碳收支
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圖2.“貢嘎”系統估算的各地區的陸地生態系統凈碳通量和全球碳計劃估算的化石燃料排放