地球系统数值模拟大科学装置发布近20年全球生物源挥发性有机物排放清单

• 作者：地球系统数值模拟大科学装置数据中心
        
• 发布时间：2024-03-26

地球系统数值模拟大科学装置数据中心作为地球科学领域数据共享交流的平台和窗口，近期发布了“2001-2020年全球生物源挥发性有机物排放清单”。该数据集由中国科学院大气物理研究所联合美国德州农工大学完成，用户可开放获取，关联论文发表于大气化学物理杂志《Atmospheric Chemistry and Physics》。

植被排放的生物源挥发性有机物（BVOC）是臭氧和二次有机气溶胶重要的前体物，影响空气质量、云以及气候。BVOC排放主要受植被、气象要素和二氧化碳浓度等多个因子共同影响，区域差异显著，时空演化复杂。在全球植被变绿和人为减排背景下，自然源的贡献日益突出。然而，全球BVOC长期排放如何变化，其主要驱动因子是什么，目前对此仍认识不清。

数值模拟是定量研究BVOC排放长期时空演变的重要工具。研究团队采用最新的生物源排放模型MEGANv3.2，植被BVOC排放因子考虑了树种差异。结合随时间变化的高空间分辨率MODIS植被遥感资料（植被叶面积指数和植被功能类型）和高时间分辨率MERRA-2气象再分析资料（地表2m温度、地表向下短波辐射、土壤湿度、10m风速等），生成2001-2020年全球50km逐小时分辨率的BVOC排放清单。植被排放的化学物种归类成20种，包含主要的BVOC化学组分，如异戊二烯、6类单萜烯、2类倍半萜烯、丙酮、甲醇、乙醛和乙醇等。

在此基础上，研究团队设置多组敏感性试验，对2001-2020年全球BVOC排放通量进行模拟，分析了全球和不同热点地区BVOC排放变化特征，量化了BVOC排放趋势以及其中各个不同驱动因子的分别贡献。

该数据集将为深入分析和理解近20年全球和区域尺度BVOC排放长期变化提供基础参考数据，也可以作为全球或区域大气化学模式和地球系统模式的BVOC排放输入场，为研究BVOC排放历史演变对空气质量和气候的影响提供重要数据支持。

图1 2001-2020年年均BVOC排放通量空间分布。（a）异戊二烯、（b）单萜烯、（c）倍半萜烯、（d）其他BVOC、（e）总BVOC，

                       以及（f）纬度分布（左：总排放量；右：各类排放量的比例；饼图：各类排放量占全球总排放量的比例）

此项研究王浩博士后为研究论文第一作者，中国科学院大气物理研究所为第一完成单位。美国德州农工大学刘小红教授为通讯作者，中国科学院大气物理研究所吴成来和林光星研究员共同参与了本项研究。

该研究得到国家重点研发计划项目（2020YFA0607801）、国家自然科学基金项目（41830966，42305120，41975119和42075166）以及中国科学院特别研究助理项目资助，同时也得到国家重大科技基础设施项目“地球系统数值模拟装置”支持。

数据集信息：

Wang, H., Liu, X., Wu, C., and Lin, G.: Global biogenic volatile organic compound (BVOC) emission inventory during 2001 to 2020, V1, Science Data Bank [data set], https://doi.org/10.57760/sciencedb.iap.00008, 2024.

论文信息：

Wang, H., Liu, X., Wu, C., and Lin, G.: Regional to global distributions, trends, and drivers of biogenic volatile organic compound emission from 2001 to 2020, Atmos. Chem. Phys., 24, 3309–3328, https://doi.org/10.5194/acp-24-3309-2024, 2024.