第八届青年地学论坛

火电厂的二氧化碳排放是全球二氧化碳排放的主要来源。中国的长三角地区经济快速增长，火电厂众多。高斯烟羽模型（GPM）和通用多尺度空气质量模型（CMAQ）能够模拟火电厂、火山等抬升点源排放的CO₂在大气中的输送和扩散过程。经过OCO-2数据的检查和筛选后，我们将模拟的XCO₂（柱平均CO₂干空气混合比）增强与OCO-2卫星观测增强结合，利用加权最小二乘法进行拟合，估算了2017年至2020年长三角地区5个满足要求的火电厂的CO₂排放量。研究发现：（1）与高斯烟羽模型相比，CMAQ模拟的烟羽更加真实；两种模型利用气象场的方式不同，导致羽流扩展和CO₂排放量估算差异较大，本研究中的火电厂排放量差异百分比在53%-65%；（2）两种不同柱浓度计算方法造成的CO₂排放量差异与其他因素（风速、传输模型等）相比小得多，最低为0.81ktCO₂/day，最高为4.52ktCO₂/day，约占排放量的2%-3%，且加权柱浓度计算的CO₂排放量总是高于平均柱浓度。（3）风场模拟准确性对两种模型的CO₂模拟均有较大影响。高空风速低估可能导致CMAQ反演结果高于电厂报告的CO₂排放量；同样地，高斯烟羽模型由风速主导，一旦风速模拟出现偏差，排放估算值也会受到影响，本研究中高空风速变化1m/s，CO₂排放量的变化最少为5.62ktCO₂/day，最多可达30.03ktCO₂/day。
 

电厂CO2排放估算；WRF-CMAQ；高斯烟羽模型