DB32T-溫室氣體 二氧化碳和甲烷觀測規(guī)范 光腔衰蕩光譜法報批稿編制說明

《溫室氣體二氧化碳和甲烷觀測規(guī)范光腔衰蕩光譜法》編制說明《溫室氣體二氧化碳和甲烷觀測規(guī)范光腔衰蕩光譜法》編制組2024年9月編制說明一、目的意義二氧化碳（CO2）等溫室氣體在大氣中的濃度逐年攀升，導致全球范圍內(nèi)的氣候變暖，對人類的生產(chǎn)和生活造成了巨大大影響。為應對氣候變暖，包括我國在內(nèi)的多國政府制定了溫室氣體減排政策和目標。2020年9月，中國在第75屆聯(lián)合國大會作出“中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的重大宣示，在積極應對氣候變化、履行《巴黎協(xié)定》控制溫室氣體排放方面付出極大的努力。應對氣候變化是全人類的共同事業(yè)，習近平總書記強調(diào)，實現(xiàn)碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革，要把碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭。如期完成2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的目標，是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運共同體等重大戰(zhàn)略目標。對大氣中主要溫室氣體的背景濃度進行長期的規(guī)范化觀測，準確地把握我省溫室氣體排放的變化狀況，是我省應對構(gòu)建碳達峰、碳中和政策體系的基礎性工作，可以為有關(guān)部門制定響應政策提供科學依據(jù)，保證社會在經(jīng)濟發(fā)展的同時采取相應的減排措施避免對生態(tài)環(huán)境的破壞。溫室氣體觀測業(yè)務涉及的精密技術(shù)裝備種類多、技術(shù)復雜程度高、質(zhì)量控制/質(zhì)量保障要求較高，因而建設具有指導性的溫室氣體觀測業(yè)務規(guī)范標準，對于保證整個觀測站網(wǎng)的穩(wěn)定、連續(xù)、高質(zhì)量的運行是必不可少的。氣象部門1992年首次在我國開展溫室氣體本底濃度采樣觀測。2010年10月1日開始在5個國家級大氣本底站（北京上甸子、浙江臨安、黑龍江龍鳳山、青海瓦里關(guān)和云南香格里拉）運行基于光腔衰蕩光譜法（CRDS）的大氣CO2在線觀測系統(tǒng)，進行高精度連續(xù)觀測。2021年6月，中國氣象局觀測司、科技司聯(lián)合發(fā)布“關(guān)于推動溫室氣體觀測能力建設的通知”，要求統(tǒng)籌謀劃溫室氣體觀測能力發(fā)展、加快推進溫室氣體觀測站網(wǎng)建設、提升溫室氣體觀測業(yè)務運行質(zhì)量、加強數(shù)據(jù)分析應用。要求各省（區(qū)、市）氣象局堅持立足當前、著眼長遠、及時快速的原則，依據(jù)國家級溫室氣體觀測能力發(fā)展頂層設計及相關(guān)指導意見，并充分考慮當?shù)靥歼_峰、碳中和行動的需要，認真謀劃推動本省高精度溫室氣體觀測能力發(fā)展，加快推進在區(qū)域觀測代表性好的山地、海洋及省會城市和部分重點城市建設高精度溫室氣體觀測能力，實現(xiàn)以二氧化碳為主的高精度溫室氣體在線觀測和通量觀測，建立完善溫室氣體觀測的日常維護、故障維修、檢定標校和質(zhì)量控制等業(yè)務流程，健全相應管理規(guī)章制度，確保溫室氣體觀測業(yè)務穩(wěn)定可靠運行。目前江蘇氣象和環(huán)保部門分別建成溫室氣體監(jiān)測站16個和7個，基于光腔衰蕩光譜法（CRDS）的站點在80%以上，因此，建立符合江蘇實際的溫室氣體觀測規(guī)范十分必要：1.科學研究和了解氣候變化：溫室氣體是導致氣候變化的主要原因之一。通過規(guī)范的溫室氣體觀測，研究人員可以收集準確、可比較的數(shù)據(jù)，有助于更深入地了解氣候系統(tǒng)的變化趨勢和機制。2.政策制定和環(huán)境管理：溫室氣體觀測數(shù)據(jù)是政府和國際組織在制定環(huán)境政策和管理措施時的基礎。準確的觀測數(shù)據(jù)可以幫助政策制定者了解溫室氣體排放的來源、趨勢和地域差異，從而采取更有效的政策來減緩氣候變化、提高空氣質(zhì)量等。3.響應國家號召和履行國際承諾：許多國家根據(jù)國際協(xié)議和承諾，需要進行溫室氣體排放的監(jiān)測和報告。建立規(guī)范的觀測流程和標準可以確保數(shù)據(jù)的一致性和可比性，有助于國際社會更好地了解不同國家的貢獻，推動全球合作應對氣候變化。4.提高數(shù)據(jù)的準確性和可信度：規(guī)范的觀測方法可以確保溫室氣體濃度和排放量的準確測量。這對于科學研究、政策決策和環(huán)境管理至關(guān)重要，尤其是在評估不同源頭的溫室氣體排放以及監(jiān)測減排措施的效果時。二、任務來源本標準由江蘇省市場監(jiān)督管理局《省市場監(jiān)管局關(guān)于下達2022年度江蘇省地方標準項目計劃的通知》（蘇市監(jiān)標〔2022〕192號）文批準立項，計劃序號為第178號。三、編制過程（一）前期基礎工作江蘇省氣象局溫室氣體觀測站網(wǎng)建設始于2014年，目前已經(jīng)在全省9個城市建成16個溫室氣體觀測站點，開展高精度、連續(xù)的大氣CO2和CH4濃度觀測。編制組成員一直從事江蘇省溫室氣體觀測站點選址、設備選型、觀測網(wǎng)建設、設備維護、年度巡檢、溫室氣體數(shù)據(jù)收集、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)分析等工作，有豐富的工作和實踐經(jīng)驗。（二）編制階段2022年1月，江蘇省氣象探測中心成立標準編制技術(shù)組，并完成標準草稿和申報書編制。2022年6月江蘇省市場監(jiān)督管理局《省市場監(jiān)管局關(guān)于下達2022年度江蘇省地方標準項目計劃的通知》（蘇市監(jiān)標〔2022〕192號）文批準立項，計劃序號為第178號，江蘇省氣象探測中心隨即成立了《溫室氣體二氧化碳和甲烷觀測規(guī)范光腔衰蕩光譜法》編制組。參考前期的研究工作基礎，對各位起草人的工作進行了明確的分工，在原有的標準草稿基礎上進行認真修改。2023年1月完成了標準《溫室氣體二氧化碳和甲烷觀測規(guī)范光腔衰蕩光譜法》初稿的編制。2023年5月編寫組根據(jù)最新發(fā)布的溫室氣體觀測相關(guān)規(guī)范，對初稿進行了修改，形成了征求意見稿和編制說明。（三）征求意見階段2023年5月9-13日，分別向探測、信息等專家對標準《溫室氣體二氧化碳和甲烷觀測規(guī)范光腔衰蕩光譜法》進行咨詢指導。2023年7月，編制組把標準征求意見稿發(fā)送至部分全國大氣本底站、氣象探測中心、氣科院、相關(guān)院校、企業(yè)等方面的專家，征求意見，并根據(jù)專家意見進行修改。截止2023年8月本次意見征求收到15位專家共計125條意見。編制組經(jīng)過逐條梳理、理解，逐一討論研究，共采納或部分采納其中95條意見，并做出相應修改。（四）送審階段2024年9月25日省市場監(jiān)管局標準化管理處組織對本標準進行審查，審查會專家提出意見59條。編制組根據(jù)審查會意見就標準文本、編制說明進行修改訂正。四、主要內(nèi)容及技術(shù)指標確立（一）編制原則本標準的制定工作遵循“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”的原則，本著先進性、科學性、合理性和可操作性的原則，按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第一部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》規(guī)定起草，并結(jié)合《高精度溫室氣體二氧化碳濃度自動觀測系統(tǒng)建設指南》、《光腔衰蕩光譜法大氣二氧化碳/甲烷高精度分析儀功能規(guī)格需求書》等其他相關(guān)標準規(guī)范和技術(shù)指南的內(nèi)容進行編制，編制過程中同時對我省部分站點進行實際測試，符合實際站點運行情況。（二）主要指標的確定本標準規(guī)定了利用光腔衰蕩光譜法觀測大氣中二氧化碳和甲烷濃度的測量方法和觀測系統(tǒng)、安裝要求、檢漏和測試要求、日常運行和維護要求、溯源要求等。本標準主要指標包括觀測系統(tǒng)性能指標、安裝要求等方面，一下闡述一些關(guān)鍵指標的確定依據(jù)。1、觀測系統(tǒng)主要性能指標：標準4.2.6觀測系統(tǒng)性能指標“精度（5min平均）”項規(guī)定二氧化碳標準偏差應≤0.025×10-6mol/mol，甲烷標準偏差應≤0.22×10-9mol/mol，精度指標參考國際先進的主流光腔衰蕩光譜法測量儀PicarroG2301的相關(guān)參數(shù)，G2301主機普遍用在氣象、環(huán)保和科研院校的溫室氣體高精度觀測工作中，其性能指標用按順序制造的36臺G2301分析儀的測試結(jié)果的中位數(shù)確定，指標數(shù)據(jù)通過試驗獲得，滿足先進性要求，編制組對現(xiàn)有站點進行了測試，實際運行達標，見圖1。ab圖1金壇觀象臺站CO2和CH4精度測試標準4.2.6觀測系統(tǒng)性能指標“24小時漂移（1h平均）”項規(guī)定二氧化碳漂移應≤0.1×10-6mol/mol，甲烷漂移應≤1×10-9mol/mol，指標參考《光譜吸收法大氣二氧化碳/甲烷高精度分析儀功能規(guī)格需求書》的要求，具有合理性。編制組也對現(xiàn)有運行站點進行了測試，測試結(jié)果顯示該指標符合現(xiàn)有站點運行實際，見圖2。圖2金壇觀象臺站CO2和CH4漂移標準4.2.6觀測系統(tǒng)性能指標“測量濃度范圍”項規(guī)定二氧化碳和甲烷測量范圍要滿足(300~700)×10-6mol/mol（有效精度范圍）和(1000~3000)×10-9mol/mol（有效精度范圍），指標參考《光腔衰蕩光譜法大氣二氧化碳/甲烷高精度分析儀功能規(guī)格需求書》的相關(guān)要求，具有合理性。標準4.2.6觀測系統(tǒng)性能指標“除濕性能”項規(guī)定水汽濃度應低于0.004%，指標參考了《高精度溫室氣體二氧化碳濃度自動觀測系統(tǒng)建設指南》，建站指南要求樣氣除濕后水汽濃度應低于40ppm，經(jīng)測試，本省氣象部門已建成的溫室氣體監(jiān)測站均滿足此項指標要求，見圖3。圖3金壇觀象臺站樣氣除水后濃度（0.001%）安裝要求標準5.1“站址選擇”項推薦符合《大氣成分選址要求》（QX/T174-2012）要求，《大氣成分選址要求》對各類型大氣成分站選址時的生態(tài)與環(huán)境條件、土地規(guī)劃條件、氣象條件、污染源條件、基礎設施條件均分級、分類做了明確規(guī)定，且分類和要求合理，符合建站實際。標準5.3規(guī)定了“空氣采樣口的高度”應高于下墊面冠層30m以上，參考《大氣二氧化碳（CO2）光腔衰蕩光譜觀測系統(tǒng)》（GB/T34415-2017）3.2和《大氣甲烷光腔衰蕩光譜觀測系統(tǒng)》（GB/T33672-2017）6.1。上述兩項國標規(guī)定了進樣口應高于地面植被冠層以上15m和至少10m，考慮江蘇人口和經(jīng)濟活動的實際影響，本標準規(guī)定空氣采樣口的高度應高于下墊面冠層30m以上，也符合已建站點實際。根據(jù)征求意見確定《地方標準管理辦法》第十三條規(guī)定，起草單位應當征求有關(guān)行政主管部門以及企業(yè)事業(yè)組織、社會團體、消費者組織和教育、科研機構(gòu)等方面意見。本標準征求意見稿于2023年7月發(fā)送至國內(nèi)部分大氣本底站、氣象探測中心、氣科院、相關(guān)院校、企業(yè)等方面的專家征求意見，并根據(jù)專家意見對一些內(nèi)容進行修改，此處不詳細列舉，詳見《征求意見匯總處理表》。六、與相關(guān)法律法規(guī)和標準的關(guān)系《中華人民共和國標準化法》第二十一條、《地方標準管理辦法》第五條規(guī)定，地方標準的技術(shù)要求不得低于強制性國家標準的相關(guān)技術(shù)要求，并做到與有關(guān)標準之間的協(xié)調(diào)配套。《溫室氣體二氧化碳和甲烷觀測規(guī)范光腔衰蕩光譜法》暫無現(xiàn)行有效的國家標準、行業(yè)標準、本省、市地方標準及立項計劃，本標準的制定符合相關(guān)法律法規(guī)及強制性標準。本標準參考文件主要如下：[1]GB/T2887-2011計算機場地通用規(guī)范[2]GB/T33672-2017大氣甲烷光腔衰蕩光譜觀測系統(tǒng)[3]GB/T34415-2017大氣二氧化碳（CO2）光腔衰蕩光譜觀測系統(tǒng)[4]GB/T5832.3—2011氣體中微量水分的測定第3部分：光腔衰蕩光譜法[5]GB/T34286-2017溫室氣體二氧化碳測量離軸積分腔輸出光譜法[6]QX/T125-2011溫室氣體本底觀測術(shù)語QX/T174-2012大氣成分選址要求[7]QX/T429-2018溫室氣體二氧化碳和甲烷觀測規(guī)范離軸積分腔輸出光譜法[8]大氣成分觀測業(yè)務規(guī)范(試行)[9]大氣成分觀測業(yè)務技術(shù)手冊(第一分冊：溫室氣體及相關(guān)微量成分)[10]新型CO2和CH4混合標氣標校流程及方法[11]GAWReportNo.24219thWMO/IAEAMeetingonCarbonDioxide,OtherGreenhouseGasesandRelatedMeasurementTechniques(GGMT-2017)[12]高精度溫室氣體二氧化碳濃度自動觀測系統(tǒng)建設指南[13]光譜吸收法大氣二氧化碳/甲烷高精度分析儀功能規(guī)格需求書《中華人民共和國標準化法》第二十二條規(guī)定禁止利用標準實施妨礙商品、服務自由流通等排除、限制市場競爭的行為。本標準無上述阻礙市場限制競爭技術(shù)要求，符合法律法規(guī)要求。七、重大分歧意見的處理無重大分歧和意見。八、推廣實施建議標準制定者強調(diào)相關(guān)單位應遵守國家和地方有關(guān)溫室氣體觀測的法律法規(guī)和標準，確保數(shù)據(jù)的準確性和可比性。本標準提供適用于江蘇省的溫室氣體光腔衰蕩光譜法觀測技術(shù)和方法的指南，并建議建立監(jiān)測設施和觀測網(wǎng)絡，以確保觀測的全面性和連續(xù)性。適合地域：本標準適用于江蘇省全境，包括城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)。本地方標準的制定與江蘇省的氣候條件、經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護需求緊密相關(guān)，江蘇省以其多樣化的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和密集的人口分布為特點，主要溫室氣體的監(jiān)測對本省碳排放和碳中和的決策和管理具有重要意義。適合領域：本標準適用于江蘇省內(nèi)的二氧化碳和甲烷等主要溫室氣體觀測與報告工作，對于評估氣候變化、制定政策措施和監(jiān)測環(huán)境影響具有重要意義。本地方標準填補了相關(guān)國家標準和行業(yè)標準在江蘇省溫室氣體觀測方面的一些細節(jié)和操作要求。推廣建議：1、建議相關(guān)單位特別是氣象和環(huán)保等具有大規(guī)模觀測網(wǎng)絡的單位參與國家和地方的溫室氣體數(shù)據(jù)共享平臺，促進信息交流和數(shù)據(jù)共享；2、建議加強對從業(yè)人員的培訓和技術(shù)支持，提高他們在溫室氣體觀測和數(shù)據(jù)處理方面的專業(yè)能力；3、建議與其他地方標準制定單位、科研機構(gòu)和環(huán)境保護部門加強合作，共同開展技術(shù)研發(fā)和經(jīng)驗分享，提升溫室氣體觀測工作的水平和質(zhì)量。九、起草單位與起草人員信息及分工本標準由江蘇省氣象探測中心負責起草，江蘇省氣候中心參與共同起草。編制組成員一直從事江蘇省溫室氣體觀測站點選址、設備選型、觀測網(wǎng)建設、設備維護、年度巡檢、溫室氣體數(shù)據(jù)收集、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)分析等工作，有豐富的工作和實踐經(jīng)驗。本標準起草人員主要工作見表1。表1