大气所通过反演技术改动了中国氨气排放清单

　　氨在大气化学中扮演偏重要角色。作为最重要的碱性气体，它在大气中可与酸性气体反应，生成硫酸铵和硝酸铵等二次气溶胶，是雾霾期间大气细颗粒物的重要成分。虽然氨在大气中可以中和酸性物质，起到调节pH的作用（如，缓解酸雨），但氨气及其反应产物铵盐还可以通过干、湿沉降的体例到达地表，引发泥土酸化和水体富营养化等环境题目，甚至导致生物多样性降低。因此，控制氨气排放不仅有利于改善大气环境，也有助于珍爱生态环境，是守护青山绿水蓝天的紧张行动。

　　正确掌握大气氨排放总量及时空分布是制订减排方案的紧张基础。曩昔几十年，科技家重要通过“自下而上”的方法估算中国氨排放。因为这套氨排放估算方法系统的复杂性，不同研究者得到的中国氨排放量差异很大（8.4-18.3Tg）。“自上而下”的反演技术是削减大气污染源清单不确定性的有用手段。近年来也有研究者通过卫星氨气柱浓度或者铵盐湿沉降资料反演氨气排放，但不同反演研究仍存在肯定差异，且空间分辨率较低，无法把握氨排放的过细空间转变特性。

　　为解决上述题目，基于自立研发/建立的嵌套网格空气质量模式（NAQPMS）、荟萃卡尔曼滤波反演技术（EnKF）和中国大气氨观测网络（AMoN-China），中国科技院大气物理研究所与国内外多家单位合作，首次行使中国地面氨气浓度观测数据对国家尺度大气氨排放进行了较高时空分辨率（逐月、15公里）的反演优化，获得了2015年9月至2016年8月中国区域氨的逐月反演排放量，

　　在排放总量上，改动清单估算的中国氨排放总量约13.1Tgyr^-1，较先验清单嵬峨约27%，其中西北地区的增幅最大。从空间上看，改动的清单识别出我国华北、西北及中部地区大量的氨排放热点，而这些热点旌旗灯号在先验清单中存在低估或缺失的情况。在季节转变上，改动清单估算的中国夏日氨排放量是冬季的两倍以上，同时对于不同区域的氨排放月转变也进行了优化与调整，大大削减了以往氨气清单在不同区域月转变估计上的不确定性。

　　这一改动的中国氨气排放清单将有助于提拔大气化学传输模型的模仿结果，为大气污染物生态环境效应评估和减排策略的制订提供帮助。目前，这一成果在线发表在环境科技与工程领域期刊Environmental Science&Technology (IF=7.15，一区TOP)，反演的清单数据可通过联系论文通信作者获取。中国科技院大气物理研究所博士生孔磊为该论文第一作者，唐晓副研究员和潘月鹏研究员为通信作者。论文合作单位包括北京师范大学、成都信息工程大学和美国爱荷华大学。该研究受到国家天然科技基金（No. 91644216, No. 41575128, No. 41875164 and No. 41405144）、国家重点研发计划（2017YFC0210103, 2016YFC0201802）和广东省科学发展专项资金（No. 2017B020216007）项目资助。

图1：中国大气氨年排放总量空间分布图：先验源（左上）及反演源（右上），以及我国西北（左下）及华北（右下）地区氨排放月转变曲线图。

　　论文链接：

　　Kong, L., Tang, X., Zhu, J., Wang, Z., Pan, Y., Wu, H., Wu, L., Wu, Q., He, Y., Tian, S., Xie, Y., Liu, Z., Sui, W., Han, L., Carmichael, G., 2019. Improved Inversion of Monthly Ammonia Emissions in China Based on the Chinese Ammonia Monitoring Network and Ensemble Kalman Filter. Environ Sci Technol. http://dx.doi.org/10.1021/acs.est.9b02701