第八届青年地学论坛

中国“多煤、缺油、少气”的资源禀赋国情，决定了在末来很长一段时间内煤炭将仍然是中国主导性的能源，而煤炭生产中排放的CH4和煤炭消费中排放的CO2、CO、BC和HCHO是在实现碳中和和改善空气质量的多重目标下需要减少的关键成分。相比于CO2减排，非CO2含碳大气成分减排是具备显著的降污减碳协同效应，本文聚焦非CO2含碳大气成分排放这一热点问题，这项工作基于一个自上而下的排放估计系统，利用卫星遥感TROPOMI、OMI、MOPITT等观测数据（CH4、CO、AAOD、SSA等）及长时间序列AERONET地基观测数据，并结合原位测量以及对热力学、化学和物理学简化且实际可行的考虑，对排放成分在时空上进行整体优化和映射，使用和改进MFIEE（无模型反向排放估计）来约束自上而下的排放和每个含碳成分的不确定性，并对各成分以及总碳辐射强迫进行一致性计算，分析质量约束下碳变化对辐射强迫的影响，进而评估非CO2含碳大气成分排放对气候和环境的影响。取得研究结果：（1）协同卫星与地面观测高效反演非CO2含碳大气成分排放，建立了自上而下的高时空分辨率的中国西部煤矿CH4排放清单、CO排放清单等；（2）利用光学性质以及混合MIE模型，实现BC的数量浓度以及质量浓度的反演及模拟；（3）对同一时空尺度下BC的多波段辐射强迫效应进行估算，发现BC排放对气候产生了显著的变暖作用，有时甚至超过了PM（颗粒物）的其他成分，使整个气溶胶负荷变成了净增温。通过研究将非CO2含碳大气成分排放、辐射效应估算创新方法体系与中国国情结合，提出煤炭行业降污减碳协同最优方案。

煤炭；遥感观测；非CO2含碳大气成分；排放清单；辐射强迫