碳中和背景下大气科学碳氮循环研究前沿问题与建议

作者:彭静; 丹利*; 周天军; 季劲钧; 冯锦明; 黄玫; 杨富强; 徐忠峰; 郑辉; 应恺然; 李嘉伟; 钱拴
来源:第四纪研究, 2023, 43(02): 594-603.

摘要

碳循环不断受到气候变化、大气CO2浓度、人类活动和氮循环等多种因素的共同影响。然而,未来以“碳达峰和碳中和”为目标的排放情景下,中国陆地生态系统碳汇潜力仍然存在很大的不确定性,影响了实现双碳目标的碳减排和碳增汇相关政策的制定和实施。厘清大气科学中关于碳氮循环演变研究有关科学认识将会为中国碳达峰和碳中和的实现提供有力地科学支撑。文章回顾了国内外大气科学中碳氮循环研究的基础和现状,分析了当前气候变化、大气CO2升高、碳氮循环相互作用的关键过程和人类活动对地球系统碳氮循环研究的影响。其中,氮营养元素对碳循环的影响充分表明生物固氮和大气氮沉降等过程对碳汇有重要影响,可以减少地球系统模式中碳汇模拟的不确定性;此外,由于气候变化是气候系统对外强迫的快变响应和慢变响应的综合结果,在大气科学中有必要区分快变响应和慢变响应对中国碳汇的影响,分析人为碳排放清零后中国陆地生态系统碳汇潜力和固碳速率的变化;最后,在此基础上获得相应的启示并给出了未来的策略建议,以期为国家碳中和战略顺利实施提供参考与借鉴。