GEOS-Chem模型中农业燃烧甲烷排放的双重计算问题分析
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ge/geos-chem 问题背景
在GEOS-Chem大气化学传输模型的最新版本中，研究人员发现了一个关于甲烷(CH₄)排放源的重要计算问题。具体表现为农业废弃物燃烧(AWB)产生的甲烷排放被重复计算，这一问题自14.3.1版本引入EDGARv8排放清单后开始存在。
技术细节分析
排放清单重叠问题
GEOS-Chem模型默认配置中同时启用了两个主要的排放源数据集：
- GFED4(全球火灾排放数据库)：包含GFED_AGRI(农业燃烧)排放
- EDGARv8(欧洲委员会排放数据库)：包含AWB(农业废弃物燃烧)排放
这两个数据集中都包含了农业相关燃烧活动的甲烷排放估算，导致同一排放源被两次计入模型。根据研究人员提供的数据：
- GFED4.1s中农业燃烧甲烷排放量约为1.2Tg
- EDGARv8中农业废弃物燃烧甲烷排放量约为2.3Tg
这种双重计算会导致模型对大气甲烷浓度的模拟出现偏差，特别是在农业活动频繁的地区。
解决方案
研究团队提出了两种可行的解决方法：
- 从HEMCO配置文件中移除EDGARv8的AWB排放项
- 对GFED数据进行后处理，排除其中的农业燃烧部分
最终，开发团队选择了第一种方案，通过修改HEMCO_Config.rc配置文件来解决问题。这一修复已被纳入14.5.0开发分支中。
影响评估
这一修复对以下方面产生重要影响：
- 甲烷模拟的准确性：消除了约1.2-2.3Tg的重复计算量
- 模型验证：使模拟结果与观测数据的对比更加可靠
- 排放源解析：更准确地反映不同排放源的相对贡献
对用户的建议
使用GEOS-Chem进行甲烷相关研究的用户应当注意：
- 检查所使用的模型版本是否包含此修复
- 在14.3.1至14.5.0之间的版本中，建议手动应用此修复
- 对于历史模拟结果的解释，应考虑这一双重计算问题可能带来的影响
这一问题的发现和解决体现了GEOS-Chem开发团队对模型精度的持续追求，也展示了开源科学社区协作解决问题的优势。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
