准确评估全球CO₂源、汇的大小和分布对于了解碳循环过程和制定有关气候变化的政策等至关重要。“自上而下”的大气反演方法利用大气CO₂观测估算全球和区域碳通量，是IPCC国家温室气体清单指南中明确提出的评估和验证碳收支的关键独立性方法。

近期，“亚洲水塔动态变化与影响”任务“青藏高原气候变化与生态系统碳循环”专题中国科学院青藏高原研究所田向军研究员及合作者利用自主研发的全球大气CO₂反演系统“贡嘎”（英文名称GONGGA，Global ObservatioN-based system for monitoring Greenhouse GAses），同化了最新的OCO-2卫星CO₂柱浓度数据，生成一套受观测约束的2015-2022年全球陆地生态系统和海洋碳通量数据集。该数据刻画了全球和区域尺度碳通量时空格局。2015-2022年间，全球陆地生态系统碳汇和海洋碳汇分别为2.22± 0.75PgCyr^-1和2.32±0.18PgCyr^-1，分别吸收了化石燃料碳排放量的23%和24%，全球大气CO₂年平均增长率为 5.17±0.68PgCyr^-1（图1），与美国国家海洋和大气管理局（NOAA）发布的基于全球本底站的估计（5.24± 0.59PgCyr^-1）一致。在区域分布上，俄罗斯、东亚、北美和欧洲都是显著的陆地碳汇，而热带地区陆地生态系统多表现为微弱的碳源或碳中性（图2）。基于TCCON全球碳柱总量观测网的地基遥感CO₂柱浓度、全球ObsPack数据库的地表CO₂浓度和飞机航测的高空CO₂浓度等独立数据对反演结果的评估表明，反演后的全球碳通量及模拟的CO₂浓度准确度显著提高。

“贡嘎”系统连续参与了2022、2023年的全球碳计划（Global Carbon Project），在反演关键评估指标方面表现优异，为全球碳计划的大气反演结果提供了关键支撑。今后，“贡嘎”系统每年将定期发布使用最新CO₂观测数据反演的地表碳通量，为通量评估和政策制定提供数据支撑。数据可通过https://doi.org/10.5281/zenodo.8368846下载。

上述成果以《A global surface CO₂ flux dataset (2015–2022) inferred from OCO-2 retrievals using the GONGGA inversion system》为题，在线发表在《Earth System Science Data》杂志（影响因子11.2）。金哲（现北京大学城市与环境学院博士后）为论文第一作者（“贡嘎”系统参加2023年全球碳计划的署名作者），我所田向军研究员、汪宜龙副研究员为共同通讯作者。本研究得到第二次青藏高原综合科学考察研究(2022QZKK0101)等项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.5194/essd-16-2857-2024

图1.“贡嘎”系统评估的全球碳收支

图2.“贡嘎”系统估算的各地区的陆地生态系统净碳通量和全球碳计划估算的化石燃料排放