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优秀成果展示——湿地和稻田甲烷排放模型技术与应用

发布者：   来源：   发布时间：2026/1/14 0:00:00   标签:   浏览次数:848

成果评价编号： 中气科成评[2025]015
评价结果： 优秀一等
成果名称： 湿地和稻田甲烷排放模型技术与应用
完成单位： 中国科学院大气物理研究所、中山大学、北京大学、中国科学院青藏高原研究所、北京师范大学、河南省科学院
成果形式： 基础研究类-新方法
研究领域： 气象服务与应用气象
评价年份：
完成人： 李婷婷、黄耀、张稳、胡祺雯、覃章才、袁文平、于丽君、王国成、张臻、韩圣慧、周卓雅
成果简介： 甲烷是全球第二大温室气体，全球约30%的甲烷排放来自湿地和稻田，精准核算其排放并评估其减排增汇潜力备受国际关注。但我国因缺乏自主模型，在该领域核算长期依赖欧美模型，限制了在国际气候谈判的话语权。项目组在一系列国家级项目资助下，自主研发了湿地、稻田甲烷排放过程模型，作为IPCC采纳的唯一中国研发的模型体系，支撑了全球/中国湿地和稻田甲烷排放清单核算，被应用于我国提交UNFCCC的报告，参与全球碳计划。湿地管理提升碳汇的研究被澳大利亚科学院院士/全球碳计划主席Josep Canadell和于贵瑞院士高度认可 。在包括“NSR, GCB”等主流期刊上发表35篇SCI论文，获国家授权专利软件15项。
1、自主研发湿地和稻田甲烷排放过程模型，填补了发展中国家自主模型的技术空白：(1)湿地模型突破了主流模型对不同湿地类型采用统一参数化方案的技术瓶颈，创新构建了区分湿地类型的全球参数数据库，量化了沼泽、泥炭、滨海和森林湿地的植被差异及滨海高盐环境影响，显著提升了模拟精度。(2)稻田模型在全球尺度上精细化模拟甲烷生成、氧化和传输过程，创新引入人为管理模块，在全球986个观测案例中验证，模拟与实测值的R2达0.76，解决了传统排放因子法因忽略机制和环境响应导致的清单不确定性。被IPCC作为唯一中国自主研发的模型体系正式采纳，为完善UNFCCC清单编制方法学体系作出重要贡献。 2、核算湿地和稻田甲烷排放清单，为我国参与全球气候治理和气候谈判提供了自主数据支撑：(1)首次分类型系统编制了全球湿地甲烷排放清单，解决了以往因忽略盐分抑制甲烷生成及苔藓加速甲烷氧化等关键过程而导致的高估问题，提升了全球湿地甲烷排放清单核算精度，参与全球碳评估计划。(2)创新构建全球格点化稻田外源有机质添加量，并将水管理措施精细化至省级尺度，显著降低了传统排放因子法因忽略机制及采用国家尺度管理措施估算带来的不确定性。编制了全球首个基于过程模型的稻田甲烷排放清单，中国清单支撑了我国提交UNFCCC的官方报告，支撑了我国国际气候履约。 3、揭示人类活动和气候变化对甲烷排放的影响，为我国气候变化自然解决方案提供科学支撑。(1)采用湿地模型预估了21世纪不同气候情景和湿地管理措施下我国湿地温室气体收支，揭示了合理恢复湿地可作为重要的自然解决方案，至本世纪末可累积减少全球增温潜势达-3.2 Pg CO2-eq。(2)基于稻田模型进行不同管理措施情景模拟，评估全球及主要水稻种植国的稻田甲烷减排潜力，为不同国家稻田减排提供科学指导。成果获全球变化领域最具影响力的科学平台《Future Earth》专题报道。
研究成果为我国参与全球气候治理提供了支撑，提升我国在气候谈判中的影响力。湿地和稻田甲烷模型被IPCC国家温室气体清单指南正式采纳，是推荐的9个模型中唯一由中国自主开发的模型体系，填补了发展中国家自主模型的技术空白，为完善UNFCCC清单编制方法学体系作出重要贡献。模型在国内外获广泛应用：作为国家温室气体清单编制唯一指定方法，直接用于我国提交UNFCCC的官方报告；湿地模型作为中国唯一自主模型，入选国际最权威的全球碳评估计划核心模型组，参与制定全球甲烷清单，年度报告直接支撑COP，IPCC和UNFCCC决策；支撑朴世龙院士领衔的"中国温室气体收支数据库"建设；被中国气象局和中科院的两个地球系统模型集成为核心甲烷模块；支撑国家气象行业标准《碳储量和碳排放评估方法》；作为核心技术支撑粤港澳大湾区甲烷排放清单核算。相关成果被WMO和IPCC等主导的全球变化领域最具影响力的科学平台"Future Earth"专题报道，获澳大利亚科学院院士/全球碳计划主席Josep Canadell高度评价，被于贵瑞院士团队作为湿地管理提升碳汇的代表性研究在《中国科科学》引用，并获Nature,SA等广引用。
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