中文摘要：

挥发性有机气体（VOC）是大气的重要组份和空气污染前体物，其排放源包括自然植被、人为活动及生物质燃烧。近年研究显示由卫星观测能有效反演VOC排放量，但多仅利用甲醛柱浓度反演植被和生物质燃烧排放。我国由于自然植被、人为活动及生物质燃烧三种源的排放量相当、彼此重叠且逐年变化，需要发展新的方法区分不同源的贡献。我们提出利用甲醛和乙二醛由自然与人为源VOC前体物生成产率不同的特点，区分自然与人为源VOC排放。我们计划整合1996至2010年GOME等四个卫星观测仪器的甲醛与乙二醛柱浓度观测，并利用MAX-DOAS仪器进行外场观测，首次在中国境内对卫星甲醛和乙二醛观测进行验证。我们将利用整合的卫星资料和GEOS-Chem大气化学模式及其伴随模式，反演我国人为活动、生物质燃烧及自然植被的VOC排放量及逐年变化。结果将有助于理解区域排放对空气质量、乃至大气化学与气候的影响，并为制订管理策略奠定科学基础。

结论摘要：

本项目利用卫星观测之对流层甲醛及乙二醛柱浓度，结合GEOS-Chem全球大气化学传输模式及其伴随模式，反演中国非甲烷有机气体（NMVOC）排放量。我们根据最新实验结果，改进了模式中甲醛、乙二醛及二者前体物的光化学反应机理，特别是异戊二烯的光化学反应，并建构伴随模式。我们采用GOME2和OMI观测之对流层甲醛及乙二醛柱浓度作为反演的限制条件。由于二者存在显著的系统差异，我们进行了四组反演实验，代表卫星反演NMVOC排放量的不确定范围，采用四组实验结果之平均值作为最佳估计值。现有统计排放清单估计中国NMVOC的排放总量为33.1 Tg C yr-1；其中包括人为活动排放15.8 Tg C yr-1、植被排放16.2 Tg C yr-1、生物质燃烧排放1.1 Tg C yr-1。我们由卫星观测反演的中国NMVOC的排放总量为51.2 Tg C yr-1；其中包括人为活动排放31.6 Tg C yr-1、植被排放17.5 Tg C yr-1、生物质燃烧排放2.1 Tg C yr-1。由卫星观测“自上而下”的排放估计，较统计清单“自下而上”的估计高出55%；其差异主要由于统计清单低估中国人为活动芳香烃类排放达6倍。这些结果对区域化学模拟及空气质量管理有重要意义。