【影響CO2濃度時空分布的因素調(diào)查分析開題報告2700字（論文）】

PAGE4影響CO2濃度時空分布的因素調(diào)查研究開題報告選題背景CO2是全球大氣最重要的溫室氣體之一，由于二氧化碳的濃度遠高于其他溫室氣體，氣候變化的主要影響因子便是它。最近這些年來，空氣中二氧化碳隨生產(chǎn)活動的釋放不斷增多，人類對森林植被的砍伐從未停止，為追求經(jīng)濟利益不惜加強對大自然的破壞，在碳循環(huán)的過程中，植被與草叢對其產(chǎn)生的限制作用也大幅下降，使得地球表面二氧化碳逐漸失去其原有的動態(tài)平衡，人類對自然環(huán)境的干涉所引發(fā)的環(huán)境問題也刻不容緩地等待著正確的解決方式。中國大氣二氧化碳濃度也在逐年增長，將導(dǎo)致我國出現(xiàn)極端天氣現(xiàn)象的頻率上升、土壤的肥力特性、持水性、透水性等出現(xiàn)問題、降水在一些地方非常多，卻在另外一些地方非常稀少的情況產(chǎn)生，進而影響植被的生存狀態(tài)。所以研究大氣中二氧化碳的變化，進一步以此來探究氣候的轉(zhuǎn)變，能夠為預(yù)測人類未來生存環(huán)境的發(fā)展態(tài)勢提供可靠的依據(jù)。據(jù)此，為了可以更好的探究重慶市的生態(tài)環(huán)境以及空氣質(zhì)量，加強大眾環(huán)保意識，本文將選取重慶長江主城段，基于相關(guān)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)探究該區(qū)域CO2柱濃度的的空間分布異質(zhì)性和變化態(tài)勢，得出引起重慶長江主城段大氣CO2濃度時間與空間變化的主要驅(qū)動因子對CO2柱濃度的相關(guān)關(guān)系，旨在促進重慶市的環(huán)境管理，并為加強和應(yīng)對碳排放的相關(guān)措施提出建議，在理論上為我國的低碳經(jīng)濟發(fā)展提供重要支撐，在實踐中應(yīng)對重慶增溫效應(yīng)的控制有一定的參考意義。國內(nèi)外現(xiàn)狀1.國外研究現(xiàn)狀在大氣中對二氧化碳柱濃度的探測主要依賴于世界不同地區(qū)分布的聯(lián)合采樣監(jiān)測和監(jiān)測儀觀測手段。在國外，開始運用二氧化碳濃度地基站觀測的時間較為領(lǐng)先。最早觀察并記載的歷史源于莫納羅亞火山觀象臺，來自美國夏威夷，由任職于美國斯科里普斯海洋研究學(xué)院的科學(xué)家開展[1]?，F(xiàn)在，在全世界的各個地方，各個國家和地區(qū)都已經(jīng)建立了自己的觀測系統(tǒng)，用來監(jiān)測溫室氣體，開展數(shù)據(jù)存儲計劃[2-3]。但是很可惜的是這些站點非常分散，可以說點與點之間缺少必要的溝通，而且這些站點中，它們所處的地理環(huán)境也有很大的差異，這樣空間分辨率難以保證，顯而易見，利用站點觀測的效果非常差，也不能確切的估測大氣與海洋之間的流通轉(zhuǎn)換關(guān)系，導(dǎo)致我們很難掌握大氣CO2的分布及其時空變化特征[4]。同時，地理環(huán)境對站點的選址影響較大，觀測代價十分高昂，離不開工作人員的看管與長期維護，造成CO2觀測的空間分辨率不能滿足全球動態(tài)監(jiān)測需求。隨著科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展，衛(wèi)星遙感探測技術(shù)可以克服觀測站點帶來的各種不足，逐漸進步并變成一個新的研究領(lǐng)域。世界上許多國家的機構(gòu)已經(jīng)走在這項科學(xué)技術(shù)的前列，目前都已將載有高光譜大氣成分監(jiān)測作用的衛(wèi)星送往太空，如美國的NASA、日本的JAXA、以及歐洲航天局。亞洲的GOSAT，是一種能夠?qū)厥覛怏w進行探測的高空反演衛(wèi)星；歐洲航天局發(fā)射的掃描成像吸收光譜儀SCIAMACHY；NASA發(fā)射的AIRS，能每天收集并提供痕量氣體的性質(zhì)，這些設(shè)備可以收取并記錄從地表反射回來的近紅外光譜數(shù)據(jù)。經(jīng)過分析光譜曲線的特征，利用算法，可以定量地換算對流層中每摩爾大氣干燥空氣中二氧化碳混合物體積的比率，這就是二氧化碳柱濃度觀測數(shù)據(jù)。與此同時CO2反演算法[5]、數(shù)據(jù)精度檢測[6]、CO2時空分布[7]諸多方向的研究也接著日漸充足的數(shù)據(jù)源而有所推進。2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國大氣CO2濃度本底監(jiān)測庫開始于青海的瓦里關(guān)站。我國目前的二氧化碳觀測站點分布得較為分散，依次在青海省共和縣的瓦里關(guān)觀測站；龍鳳山觀測站，位于黑龍江省的五常市；北京市密云縣的上甸子站；以及臨安觀測站，位于浙江省臨安市[8]，需要知道的是瓦力關(guān)站，這是我國最早建成的可探測范圍全球尺度的大氣本底監(jiān)測站。目前我國也已獲得了充足的觀測數(shù)據(jù)。趙靜（2014）[9]等人對中國四個監(jiān)測站進行采樣，研究我國具有代表性的地區(qū)的大氣二氧化碳本底濃度，其中，瓦里關(guān)站受到自然和社會環(huán)境等多種影響因素的干預(yù)相對較小，大氣中二氧化碳含量的變化相對穩(wěn)定，使得本站所在地區(qū)的季節(jié)性溫度變化非常明顯。程雪玲（2017）[10]研究了中國二氧化碳濃度在時空分布的動態(tài)，結(jié)果表明中國二氧化碳空間上的分布相差巨大，還體現(xiàn)了東部濃度大，西部濃度小的明顯對比情況。3.綜合評述總結(jié)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀看出，對于CO2濃度的時空分布不均勻和變化趨勢的研究，西方不少學(xué)者通過SCIAMACHY傳感器反演[11]，并得出了大氣二氧化碳柱濃度空間分布狀況情況。而2009年成功發(fā)射的GOSAT衛(wèi)星，更加提高了二氧化碳柱濃度的觀測水平。從監(jiān)測得出全球大氣OCO-2衛(wèi)星二氧化碳柱濃度結(jié)果變化表明，亞馬孫等地的這些范圍在2005年二氧化碳柱濃度有所增加[12]。自從GOSAT衛(wèi)星成功發(fā)射并運行后，我國科學(xué)家也在研究開展增強二氧化碳的探測精密程度。劉瑞霞（2013）等人利用一種特殊的克里金插值方法，拓寬了普通克里金的時間維度，顯示出數(shù)據(jù)在時空上的特征，以此來研究中國大氣二氧化碳柱濃度[13]。楊杰（2022）等組合GOSAT衛(wèi)星數(shù)據(jù)與MODIS數(shù)據(jù)，使GOSAT數(shù)據(jù)在一些特殊地區(qū)，如高緯地區(qū)，也能具有較高的成像水平，使該地區(qū)不受冬季覆蓋度低的影響[14]。主要內(nèi)容采取問卷調(diào)查與實地走訪相結(jié)合的方式，調(diào)查重慶長江主城段CO2濃度時空分布特征情況，并研究分析影響CO2濃度時空分布的因素，為推動重慶市居民踐行低碳生活奠定理論基礎(chǔ)。四、方案與計劃2022年2月，參加畢業(yè)論文動員會、收集資料、確定選題、下達任務(wù)書；2022年3月，撰寫完成并上交任務(wù)書及開題報告；2022年4月，收集并整理完成論文寫作的參考資料，完善提綱，撰寫完成畢業(yè)論文初稿；2022年5月，論文修改，完成論文定稿。五、主要參考文獻[1]王一楠.近地面大氣CO2濃度時空分布變化的觀測和模擬分析及碳源匯反演初步研究[D].中國科學(xué)院大學(xué),2014.[2]鄭景治,龐皓.基于GOSAT衛(wèi)星數(shù)據(jù)的CO2全球時空分布特征分析[J].綠色科技,2020(16):3.[3]晉雷雨,羅宇星,汪德璐.基于GOSAT衛(wèi)星CO2的時空分布特征研究[J].地球,2016,000(011):322-324.[4]麥博儒,鄧雪嬌,李菲,等.珠三角區(qū)域高時空分辨率CO2定量評估和驗證[C]//中國氣象學(xué)會.中國氣象學(xué)會,2016.[5]BecueV.SpatialDistributionCharacteristicsandInfluencingFactorsoftheWorldArchitecturalHeritage[J].Heritage,2021,4.[6]YassinMF,Al-JazzafAM,ShalashM.GIS-basedgeostatisticalapproachesstudyonspatial-temporaldistributionofozoneanditssourcesinhot,aridclimates[J].AirQualityAtmosphere&Health,2021:1-20.[7]LeeJS,KimES,KimKA,etal.TemporalVariationsandCharacteristicsoftheCarbonaceousSpeciesinPM2.5MeasuredatAnmyeonIsland,aBackgroundSiteinKorea[J].AsianJournalofAtmosphericEnvironment,2020,14(1):35-46.[8]盧鵬.江蘇地區(qū)二氧化碳濃度時空分布特征分析[J].南京信息工程大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2015,7(3):6.[9]趙靜,崔偉宏.中國區(qū)域近地面CO2時空分布特征研究[J].地球信息科學(xué)學(xué)報,2014,16(2):207-213.[10]程雪玲,劉曉曼,劉郁玨,等.北京城區(qū)CO2濃度和通量時空分布特征[C]//中國氣象學(xué)會.中國氣象學(xué)會,2017.[11]趙靜.中國區(qū)域CO2柱狀濃度時空分布特征研究[D].遼寧工程技術(shù)大學(xué),2013.[12]李漢超.南京城市冠層內(nèi)CO2濃度時空分布觀測分析[D].南京信息工程大學(xué),2014.[13]劉瑞霞,張興贏,劉杰,等.衛(wèi)星遙感CO2時空分布特征分析[C]//中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會.2014.[14]楊杰,胡順星,苑克娥,等.合肥科學(xué)島低對流層二氧化碳時空分布特征[J].2022(3).開