为加深青年****对“碳中和”国家战略的理解,为国家碳中和目标的实现提供科技支撑,2021年1月11日,中科院青年创新促进会大气所小组联合大气所青年实验室举办了“碳中和青年研讨会”,探讨地球科学在碳中和中的贡献以及知识不足。会后,大气所青促会小组组织了以青年科研工作者为主的团队,联合撰写了“碳中和目标下的若干地球系统科学和技术问题分析”一文。《中国科学院院刊》于5月20日刊登了此文。
本文从地球系统科学角度,分析了支撑“碳达峰、碳中和”目标的大气、陆地和海洋相关的地球系统科学中的若干科学和技术问题及现存的知识不足。从地球系统模式、气候监测指标、温室气体监测技术、碳源汇核算方法体系等方面,阐述了支撑碳中和的关键技术手段及现存的问题。
基于目前存在的挑战和不足,本文也提出了若干建议:
(1)自主构建气候变化监测指标系统,深入理解气候系统多圈层相互作用过程和机制,为碳中和目标的实现提供科学基础。
(2)自主研发温室气体监测与核查技术和平台,为碳中和目标提供先进的技术手段支撑
(3)进一步完善地球系统模式,以国家“地球系统数值模拟装置”为核心,建设国家碳中和核算-评估-决策支持中心,用科技能力建设支撑碳中和战略的实施。
实现碳中和涉及到人为减排、能源结构调整、人工碳汇等手段的实施,这些本质上都属于有序人类活动。同时,人类社会通过降低碳排放的手段进行气候调控属于对自然环境的人工调控或者最优调控问题,也是自然控制论的研究范畴。针对“碳达峰与碳中和“的重要科学和技术问题,青年****要继承和发扬老一辈科学家的重要理论成果,支撑我国建设世界科技强国。
图. “碳达峰、碳中和”进程必将伴随着人与自然密切、快速的耦合和相互作用。
该研究主要受中科院青年创新促进会的支持。本文撰写团队来自8个国内研究机构,包括:中国科学院大气物理研究所、中国科学院大学、南方海洋科学与工程广东省实验室 、南京大学、中国科学院青岛生物能源与过程研究所、中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所、河海大学、中山大学。
【论文信息】
蔡兆男,成里京,李婷婷,郑循华,王林,韩圣慧,王凯,屈侠,江飞,张永雨,朱建华,龙上敏,孙扬,贾炳浩,袁文平,张天一,张晴,谢瑾博,朱家文,刘志强,吴琳,杨东旭,魏科,吴林,张稳,刘毅,曹军骥.碳中和目标下的若干地球系统科学和技术问题分析[J].中国科学院院刊,2021,36(5):602-613. http://www.bulletin.cas.cn/zgkxyyk/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20210512&flag=1
附件下载:
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
中科院院刊: 碳中和中的地球系统科学和技术问题
本站小编 Free考研考试/2022-01-02
相关话题/系统 地球 技术 科学 大气
GRL: 天-地协同观测揭示地球伽马射线闪与对流层闪电的相互关系
地球伽马射线闪(Terrestrial Gamma-Ray Flash, TGF)是起源于地球大气快速(≤1 ms)而强烈(>40 MeV)的高能光子爆发,与对流层闪电和雷暴关系密切,并可能涉及闪电始发等基础问题,是当前大气和空间电学、高能物理等领域共同关注的前沿科学热点。然而,由于TGF的高能光子 ...中科院大气物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02ACP: 气溶胶与大气边界层相互作用中的辐射强迫污染反馈阈值与自净能力阈值
近年来,随着我国大气污染治理研究的不断深入,大气颗粒物污染与边界层气象条件之间的相互作用受到广泛关注,研究揭示气溶胶与大气边界层相互作用机理,定量气溶胶辐射强迫对边界层结构的反馈机制对大气污染防控策略有着重要的指导意义。 在大气边界层物理与大气化学国家重点实验室仪器专项经费资助下,辛金元研究团队利 ...中科院大气物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02NG: 全球变暖下ENSO对气候系统的影响显著增强
4月15日,中科院大气所联合日本东京大学、美国斯克利普斯海洋研究所组成的国际团队在《Nature Geoscience》上发表题为“Intensification of El Nino-induced atmospheric anomalies under greenhouse warming”的研 ...中科院大气物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02AOSL: 大气磷的干湿沉降:全球空间分布和长期变化趋势
磷是植物生长不可或缺的重要养分,其供给能力直接影响植被生产力。传统观点认为生态系统普遍缺氮,增加氮投入会提高生产力;而最新研究发现,全球只有18%的陆地面积受氮限制,磷限制的区域却高达43%。在全球652个野外样地开展的控制实验发现,磷添加可使自然植被增产35%,高于农田施用磷肥的效果(增产仅14% ...中科院大气物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02JOO: 全球涡分辨海洋预报系统LFS(LICOM Forecast System)最新进展
过去二十年,随着高分辨率卫星观测、超级计算机和先进的海洋数据同化方法的发展,海洋环境预报系统得到了快速发展,国际主流海洋预报系统水平分辨率已实现涡分辨(eddy-resolving)。近年来,在国家重点研发计划等项目支持下,中国科学院大气物理所海洋模式团队研发完成了全球涡分辨率LASG/IAP气候系 ...中科院大气物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02Chemosphere&AR: 华北大气富氨和强氧化性环境促发新粒子成核及快速增长
新粒子成核和增长机理是揭示我国复合污染条件下二次颗粒物转化机制的关键科学问题。传统的新粒子生成机制主要来源于国外较为清洁的大气环境,在我国人口密集、工业集中和交通发达的超大城市,仍缺乏成熟的成核机理来阐释高污染背景下的成核及新粒子快速增长,进而形成复合污染的现象。 中国科学院大气物理研究所大气分中 ...中科院大气物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02Atmos: 华北农田大气重金属沉降量近年来呈下降趋势
2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国土壤环境状况总体堪忧,耕地土壤污染点位超标率为19.4%,其中重金属超标点位数占比高达82.8%。为改善土壤环境质量,2016年国务院印发了《土壤污染防治行动计划》(土壤国十条),旨在逐步消除影响我国“菜篮子”和“米袋子”安全的重大隐患。 大气沉降是 ...中科院大气物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02CD: 热带降水季节循环对地球轨道参数的响应
轨道参数(岁差、倾角和偏心率)的变化会影响大气层顶太阳辐射的分布。岁差可以调节太阳辐射的季节分布,其周期约为23kyr。由地轴倾角引起的太阳辐射变化在低纬度地区很小,然而来自热带和亚热带地区的代用气候记录显示了明显的倾角信号。对于热带降水季节循环对岁差和倾角的响应,我们知之甚少。 基于模式试验结 ...中科院大气物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02STE: 大气所首次提出构建大气氧化能力的定量表征方法
大气氧化能力(AOC)决定着臭氧和PM2.5中二次成分的转化强度,是大气中二次污染形成的化学驱动力。目前,对AOC均相气相化学过程认识仍然不清,对其在非均相化学过程中的作用机制研究更是匮乏,对AOC的定量研究成为当前大气化学研究领域的世界性难题。尤其是在我国现阶段高NOx和VOCs排放、SO2尚未完 ...中科院大气物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02npj Clim Atmos Sci: 局地排放加剧区域尺度的大气污染与粒子增长
近些年,我国空气质量持续改善,但重污染天气仍时有发生。区域大气污染的形成机制,特别是复杂城市边界层内,气象条件、排放、新粒子生成及其增长对污染形成的影响仍存在一定争议。为此,大气所LAPC国家重点实验室联合赫尔辛基大学大气地球系统研究院(INAR),共同开展了《A 3D study on the a ...中科院大气物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02