全文总字数：9946字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

温室气体指任何会吸收和释放红外线辐射并存在大气中的气体。京都议定书中规定控制的6种温室气体为:二氧化碳(co)、甲烷(ch)、氧化亚氮(no) 、氢氟碳化合物(hfcs) 、全氟碳化合物(pfcs) 、六氟化硫(sf6)。已有的监测实验和研究都表明, 从工业化革命以来大气中这些温室气体的浓度发生了显著的变化[ 1-3]。温室气体的增加造成全球气候变暖，给中国和世界带来了各方面的影响[4,5]。

co2 、ch4 是受人类活动影响较明显的两种主要温室气体。二氧化碳（co2）是温室气体中最为常见的一种，从工业革命开始到现在，co2浓度增加了31％，由co2引起的温室效应增加占目前温室效应增加的三分之二[23]。化石燃料使用对co2排放的贡献占人类活动总排放量的70～90％。化石燃料用于交通、工业生产、取暖、制冷，发电以及其他诸多方面。其余的co2来自土地利用活动，如畜牧业，农业，森林空地和森林退化等。通过燃烧化石燃料获取能源，人类每年向大气排放可达220亿吨co2。而森林砍伐、森林退化和农业用地的管理不善也大大增加了co2的排放，每年的排放量为20～90亿吨。部分土地利用变化所排放的co2，可由世界一些地区植树造林和改良的土地管理产生的效应抵消[24]。

甲烷（ch4）是一种全球增温潜势仅次于二氧化碳的温室气体。目前的估计表明，70％的全球甲烷来源是生物来源，来自湿地，稻田，反刍动物，垃圾填埋场，海洋和森林中的产甲烷菌。 非生物来源包括化石燃料开采和燃烧，生物质燃烧，废物处理和地质来源。天然气和石油生产，工业，垃圾填埋和废物处理生产的ch4占全球人为ch4排放量的15％至40％[22]。

联合国人居署编著的《世界城市状况报告》指出，城市集中了全球50%以上的人口，在未来20年内，城市居民将占到世界人口近60%[15]。大城市气候领导集团( c40) 的研究报告认为，城市排放了世界80%的人为温室气体，尽管这一结论存在一定争议( iea认为约为71%[16]) ，但是城市温室气体排放依然无可非议地成为了温室气体排放研究的重点。城市不仅是温室气体排放的关键源和绝对主体，同时也受到气候变化的严重影响。由于城市人口、资源和基础设施相对集中，气候变化的不利影响最可能出现在城市地区［18，19］。南京是江苏省会，地处中国东部地区，长江下游，濒江近海，是国家区域中心城市（华东），长三角辐射带动中西部地区发展的国家重要门户城市。作为长三角区域第二大城市，人口密度高，工业发达，能源消耗量大，是非常重要的人为温室气体排放源区[17]。但国内对于南京温室气体排放的研究还是集中于对城市生活垃圾对温室气体排放的影响[20]以及小范围的温室气体排放研究[21]。为了对南京温室气体排放时空规律展开进一步研究，本文通过南京市区大气ch4：co2浓度比的计算和比较研究其时空变化规律和原因，希望可以对其他城市的相关研究提供参考，同时可以对南京的相关节能减排政策的制定实施提供理论基础。

国内外研究现状

目前对于温室气体排放的研究集中于农田对于温室气体排放的影响[6,7]，畜牧业对温室气体排放的影响[8,9]和城市温室气体排放的研究。在对于农田相关的研究中，通常从农田温室 生成机制与源/汇强度角度切入，探究其影响因素，最后说明农田生态系统对温室效应的贡献，这种研究角度为我们研究城市温室气体排放提供了一种思路。而在畜禽温室气体排放的时空变化分析中对历年畜禽温室气体排放进行了线形回归预测，得出该地温室气体仍呈递增趋势，再一次警示我们节能减排的刻不容缓。对于城市温室气体排放的研究则分为对城市垃圾生活垃圾和温室气体排放的关系[10]和城市温室气体排放清单的研究[11-14]。城市生活垃圾和温室气体的相关研究也是温室气体研究的一个热点。城市生活垃圾产生的温室气体排放具有明显的地域特性，其中华东地区ch4和co2排放总量高达2570.98104t；西北地区最小，仅482.3104t。该差异与城市发展规模，人们生活习惯和城市化进程等影响因子紧密相关。不管是对农业和畜牧业还是对城市生活垃圾的研究，都运用了ipcc（政府间气候变化专门委员会）提供的ch4和co2排放计算方法。作为一种有形的物品，燃料的燃烧在国家和地区的规模上是可追踪的。其通常作为国家温室气体排放报告的一部分，如:美国排放清单(nei)，英国大气排放清单(naei)，或加拿大国家污染物排放清单(npri)[42]。城市尺度上温室气体清单研究始于20 世纪90年代，由于西方发达国家城市自治性很强，所以城市在碳减排方面非常活跃，清单编制越来越受到重视，并且成为城市积极应对气候变化和建设低碳城市的关键步骤。早期城市温室气体排放清单都是沿用ipcc国家排放清单，地方环境理事会（iclei）探索并建立了适合城市特色的温室气体清单编制体系和方法。国内的城市如西安，重庆，上海，南京，长江三角区域等地都进行了温室气体排放清单研究与核算，在温室气体排放清单方法的基础上，还经常使用“自上而下”的大气方法，大气浓度观测方法，大气边界收支方法等其他方法和温室气体排放清单方法互相对比，验证。但是由于城市在空间上覆盖了中国经济活动和能源消耗的绝对主体，城市占其区域排放或中国所有城市占全国排放比例会非常接近100%，因此城市对于区域及全国的排放占比和贡献这一重点问题几乎无法解决。

2. 研究的基本内容

1. 通过对于2014年10月7日18：00至2014年10月16日12：00历时10天，包括东南西北中五个观测点的ch4，co2的浓度的处理分析得出南京市大气ch4和co2的浓度关系。

2. 选择某一站点研究其ch4：co2浓度比的周变化，研究浓度比变化与ch4和co2各自的联系，分析气象要素对浓度比的影响。

3. 选择某一站点研究其ch4：co2浓度比的日变化图像，并总结规律探究图像形成原因，与其他各站点的日变化图像进行对比，研究其相似或不同的原因。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1.实施方案

1.1观测点选择

南京地处长三角中部，属于典型的北亚热带季风气候，夏季盛行东南风，而冬季盛行西北风，受东，夏季风交替影响，四季变化分明。

4. 参考文献

[1]金巍,曲岩. 近15年东亚大气温室气体浓度特征及变化趋势[c]. 中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集, 2006,(10):426-429.

[2] ipcc . climate change 1995:impacts , adaptations and mitigation of climate change :scientific-technical analyses . cambridge:cambridge university press , 1995. 745-772.

[3] 程春华.未来中长期全球气候变化趋势:影响及应对[j].和平与发展. 2012(04)

[4] 朱芸,雷国良,刘秀铭,李志忠.全球气候变暖的影响问题辨析[j]. 亚热带资源和环境学报, 2012,01(06):48~52.