广州大学地理科学与遥感学院王晋年教授团队在环境科学领域著名期刊Science of the Total Environment发表题为“Multi-scale correlation reveals the evolution of socio-natural contributions to tropospheric HCHO over China from 2005 to 2022”的最新研究成果。

研究背景与方法

甲醛时空分布及其排放源贡献的演变对VOCs减排尤其重要。中国对流层甲醛的长时序演变特征及社会-自然排放源对甲醛排放的贡献演变仍不明确。

本研究引入不确定性传播理论改进痕量气体卫星二级像元过采样算法定量追踪原始OMI Level2 HCHO观测不确定性的演变，设置相对不确定性阈值获得高信噪比的公里级网格化OMI HCHO数据，在全国-城市-像元尺度结合NDVI阈值控制法诊断2005-2022年中国对流层甲醛时空分布特征及其排放源贡献演变。

研究结果

图1 以5年为间隔的中国地区HCHO空间分布

中国对流层甲醛柱浓度水平总体呈上升趋势。以胡焕庸线为大致分界，胡线以西较低（2005~2022年平均值6.99±1.69×10¹⁵ molec/cm²），胡线以东较高（2005~2022年平均值8.73±1.21×10¹⁵ molec/cm²），并表现出城市聚集效应，人类活动导致的甲醛高排放正在逐渐跨越胡线的人口界定，中国东部密集的人口分布产生的高VOCs正在向人口稀少的西部扩张。

图2 (a)2005-2022年经阈值分割后的NDVI与VCD相关性变化趋势;(b)2005-2020年经阈值分割后的LST与VCD相关性变化趋势

通过逐级提高NDVI阈值不断减小人为源干扰以突出植被贡献。NDVI阈值控制下R_NV多年演变趋势一致，呈现出反“对钩”变化趋势，由逐渐增大的植被比例所引起的甲醛排放的贡献持续被人为源贡献所削减，此时甲醛排放对非植被贡献更为敏感。NDVI阈值控制下R_LV的多年变化趋势一致，呈现出倒“对钩”特征，植被排放甲醛的地表温度依赖特征愈加显著，植被覆盖地区地表温度升高对甲醛排放表现出正向驱动。

广州大学为论文第一通讯单位，硕士研究生夏慧为论文第一作者，王大康老师为通讯作者，合作单位包括哈佛-史密森天体物理中心、南方科技大学、哈尔滨工业大学、哈佛大学。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广州大学研究生“基础创新”等项目的支持。计算资源由广州大学空天遥感创新研究院提供。

论文原文链接: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176197