■ 靳軍莉 周青 張勇 荊俊山 姚波 顏鵬 張國慶 馬志強 宋慶利 馬千里 江初 李鄒 王建林 王凱

大氣本底觀測是指對全球或區(qū)域尺度范圍內(nèi)大氣成分及其相關(guān)特性的平均狀態(tài)及變化特征的長期觀測，根據(jù)世界氣象組織（WMO）的定義，大氣本底觀測“以有效的質(zhì)量控制和質(zhì)量保障，開展全球性的大氣化學(xué)組成及相關(guān)物理特性的長期觀測，為用戶提供綜合性產(chǎn)品服務(wù)，以滿足了解和控制人類活動對全球大氣日益增加的影響的需求”。當前與大氣成分變化相關(guān)的全球變化問題日益引發(fā)全球社會高度關(guān)注，大氣成分特別是大氣本底觀測從單純的科學(xué)觀測活動演變?yōu)槿鎽?yīng)對全球變化策略和行動的重要組成部分，成為相關(guān)國際公約談判的重要支撐。為了在全球范圍內(nèi)應(yīng)對全球變暖、臭氧層耗減和酸雨等大氣環(huán)境惡化問題，WMO于1957年建立了全球臭氧觀測系統(tǒng)（Global Ozone Observing System ，GOOS）監(jiān)測臭氧總量及廓線；20世紀60年代末建設(shè)了本底大氣污染監(jiān)測網(wǎng)（Background Air Pollution Monitoring Network，BAPMoN）關(guān)注降水化學(xué)、氣溶膠和二氧化碳觀測等。1989年WMO整合上述兩個觀測網(wǎng)形成了現(xiàn)在所說的全球大氣監(jiān)測計劃（Global Atmosphere Watch, GAW），在全球范圍內(nèi)開展大氣本底化學(xué)成分觀測 ，旨在加強大氣成分要素全球性觀測站網(wǎng)的整體功能。經(jīng)過30余年的發(fā)展，WMO/GAW已經(jīng)成為當前全球最大、功能最全的國際性大氣成分（大氣化學(xué)）觀測網(wǎng)絡(luò)，可對氣候、環(huán)境、生態(tài)具有重要意義的大氣成分及其物理和化學(xué)特性進行長期、系統(tǒng)和準確的綜合觀測，并為研究全球大氣變化對氣候、環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)影響提供可靠的基礎(chǔ)資料。

我國自20世紀80年代起加入WMO/GAW計劃，并以此作為我國履行相關(guān)國際公約義務(wù)的具體行動。之后，中國氣象局在WMO和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）援助下，先后建設(shè)了北京上甸子（以下簡稱上甸子站）、浙江臨安（以下簡稱臨安站）、黑龍江龍鳳山（以下簡稱龍鳳山站）WMO/GAW區(qū)域大氣本底站，和青海瓦里關(guān)我國唯一的WMO/GAW全球大氣本底站（中國大氣本底基準觀象臺，以下簡稱瓦里關(guān)站）。21世紀以來，中國氣象局對瓦里關(guān)站等4個大氣本底站進行業(yè)務(wù)升級建設(shè)，并新建了湖北金沙（以下簡稱金沙站）、云南香格里拉（以下簡稱香格里拉站）、新疆阿克達拉（以下簡稱阿克達拉站）3個國家區(qū)域大氣本底站，至此形成“1+3+3”大氣本底觀測網(wǎng)基本框架。瓦里關(guān)、上甸子、臨安、龍鳳山4個大氣本底站先后入選國家大氣成分本底野外科學(xué)觀測研究站及中國氣象局首批野外科學(xué)試驗基地和國家氣候觀象臺，2019年阿克達拉本底站亦入選第二批中國氣象局業(yè)務(wù)科學(xué)試驗基地。 我國大氣本底站業(yè)務(wù)體系已初具規(guī)模，觀測數(shù)據(jù)序列較為連續(xù)，覆蓋了當時較重要的觀測要素，觀測要素主要涵蓋溫室氣體、氣溶膠、反應(yīng)性氣體、干濕沉降、臭氧總量及廓線、UV輻射等6大類，為國家實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)生態(tài)資源友好型低碳經(jīng)濟的科學(xué)決策提供不可或缺的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科技支撐，同時也培養(yǎng)出一批業(yè)務(wù)和科研人才，為大氣本底觀測業(yè)務(wù)的未來發(fā)展奠定了較好的基礎(chǔ)。

然而也應(yīng)看到，大氣本底觀測業(yè)務(wù)所涉及的站點數(shù)量少、觀測種類有限，綜合觀測業(yè)務(wù)能力較弱。觀測資料以報送WMO數(shù)據(jù)中心和科研應(yīng)用為主，其在國家和地方的氣象業(yè)務(wù)和服務(wù)中應(yīng)用不足，大氣本底站科學(xué)水平發(fā)展遇到瓶頸等問題突出，總體上不能滿足應(yīng)對氣候變化、推進生態(tài)文明建設(shè)等國家戰(zhàn)略需求，與新形勢下氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化改革和發(fā)展的整體要求不相適應(yīng)。

《國家應(yīng)對氣候變化規(guī)劃（2014—2020年）》中提出要“加強溫室氣體本底監(jiān)測及相關(guān)研究,建立長序列、高精度的歷史數(shù)據(jù)庫和綜合性、多源式的觀測平臺，重點推進氣候變化事實、驅(qū)動機制、關(guān)鍵反饋過程及其不確定性等研究”。2019年4月，中國氣象局印發(fā)《研究型業(yè)務(wù)建設(shè)指導(dǎo)意見》（中氣函〔2019〕82號），明確了新時代研究型業(yè)務(wù)內(nèi)涵、建設(shè)內(nèi)容以及實施、保障措施等。本文在充分考慮新的發(fā)展時期對我國大氣本底觀測提出的前所未有的高要求，以及我國所承擔(dān)的國際義務(wù)和應(yīng)對氣候變化、推進生態(tài)文明建設(shè)等可持續(xù)發(fā)展一系列戰(zhàn)略需求的基礎(chǔ)上，深入分析我國大氣本底站業(yè)務(wù)現(xiàn)狀和發(fā)展需求，順應(yīng)氣象現(xiàn)代化業(yè)務(wù)和研究型業(yè)務(wù)發(fā)展的整體要求，一方面從國家級層面研究中國氣象局大氣本底觀測業(yè)務(wù)的科學(xué)布局并凝練共性的關(guān)鍵技術(shù)難題，以期指導(dǎo)大氣本底站對接新形勢下的新要求并突破目前的業(yè)務(wù)技術(shù)發(fā)展瓶頸；另一方面以各有側(cè)重、差異化發(fā)展的思路，結(jié)合各大氣本底站所處區(qū)域特點、對接其戰(zhàn)略需求，有組織、有依據(jù)地規(guī)劃其發(fā)展方向和主要任務(wù)旨在推動我國大氣本底觀測研究型業(yè)務(wù)形成高質(zhì)量、高水平、可持續(xù)性發(fā)展的良好態(tài)勢。

1 我國大氣本底觀測業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

中國氣象局在WMO和UNEP援助和自籌資金投入下，自20世紀80年代起逐步建成了7個大氣本底站（其中1個WMO/GAW全球大氣本底站、3個WMO/GAW區(qū)域大氣本底站、3個國家區(qū)域大氣本底站，圖1）。

圖1 我國大氣本底觀測站分布

各大氣本底站所處地理位置及氣候環(huán)境不同，均代表了不同氣候關(guān)鍵區(qū)大氣本底狀態(tài)（表1）。瓦里關(guān)站地處青藏高原東北部青海南山山脈東端，是歐亞大陸唯一的全球大氣本底站，其獲得的觀測資料具有較好的歐亞大陸腹地大尺度本底特性；上甸子站地處燕山山脈南麓的淺山，其長期觀測資料能夠較好地反映我國華北區(qū)域氣候變化和大氣本底特征；龍鳳山站、臨安站、金沙站、香格里拉站、阿克達拉站分別代表東北平原、長三角區(qū)域、華中區(qū)域、云貴高原、新疆北疆的大氣本底狀態(tài)。2019年中國氣象局確定了新豐國家大氣本底站，位于廣東省韶關(guān)市新豐縣西北大頂山，屬于東江流域新豐江水庫新豐集雨區(qū)生態(tài)環(huán)境保護范圍，能代表華南和珠三角區(qū)域的本底特點。

表1 我國大氣本底站基本情況表

經(jīng)過30余年的建設(shè)和發(fā)展，我國大氣本底觀測業(yè)務(wù)在以下幾方面取得了長足進展。

1.1 本底觀測業(yè)務(wù)能力得到進一步提高

首先，在中國氣象局綜合氣象觀測自動化專項連續(xù)三年（2018—2020年）支持下，大氣本底觀測臺站端業(yè)務(wù)軟件解決了4類大氣本底站新型號設(shè)備的自動化觀測、數(shù)據(jù)采集與資料上傳問題。其次，2018年以來，大氣本底站網(wǎng)氣溶膠質(zhì)量濃度、黑碳、反應(yīng)性氣體等多要素觀測項目的國家級數(shù)據(jù)入庫、監(jiān)控、質(zhì)量控制、觀測實況顯示、業(yè)務(wù)管理等實時業(yè)務(wù)有史以來首次進入國家級實時業(yè)務(wù)平臺；到2021年底，溫室氣體、氣溶膠質(zhì)量濃度和光學(xué)特性、反應(yīng)性氣體、酸雨和臭氧柱總量等在線觀測項目，以及溫室氣體人工采樣分析、氣溶膠膜采樣、酸雨業(yè)務(wù)考核、大氣成分維護校準信息填報等實時和非實時業(yè)務(wù)功能將全部上線，大氣本底觀測實時業(yè)務(wù)能力顯著提升。

1.2 觀測質(zhì)量管理體系得到不斷完善

近年來，中國氣象局分別發(fā)布了《大氣成分觀測業(yè)務(wù)規(guī)范（試行）》《大氣成分觀測業(yè)務(wù)規(guī)章制度（試行）》和《大氣成分觀測業(yè)務(wù)運行管理暫行規(guī)定》（簡稱《規(guī)定》）；發(fā)布和在編國家標準14項、氣象行業(yè)標準54項。中國氣象局作為WMO/GAW全球大氣觀測研究在中國唯一指定的執(zhí)行機構(gòu)，代表中國接受WMO世界標定中心的現(xiàn)場督察和考核；大氣本底站溫室氣體、地面臭氧、降水化學(xué)等觀測項目直接溯源WMO及國際最高質(zhì)量標準、參與國際質(zhì)量督察和巡回比對。溫室氣體瓶罐采樣、氣溶膠化學(xué)組分、降水化學(xué)組分等人工采樣分析項目按照《規(guī)定》要求，樣品到報、分析率100%，溫室氣體、氣溶膠、反應(yīng)性氣體等在線觀測項目實現(xiàn)定期質(zhì)控處理；2016—2019年，大氣本底站溫室氣體在線觀測平均數(shù)據(jù)可用率整體提高，2019年達到91%，大氣本底觀測業(yè)務(wù)運行質(zhì)量穩(wěn)步提高。

1.3 科學(xué)支撐、資料應(yīng)用和決策服務(wù)成果顯著

2012年起，中國氣象局基于瓦里關(guān)等大氣本底站溫室氣體觀測結(jié)果編制《中國溫室氣體公報》《WMO溫室氣體公報解讀材料》等決策服務(wù)產(chǎn)品，產(chǎn)品已連續(xù)發(fā)布8期，是我國觀測時間序列最長、較為權(quán)威的國家級溫室氣體監(jiān)測和應(yīng)對氣候變化決策服務(wù)產(chǎn)品。瓦里關(guān)站接近30年大氣二氧化碳（CO）濃度變化曲線（圖2），顯示其濃度特征與同緯度地區(qū)的美國夏威夷冒納羅亞（Mauna Loa）全球大氣本底站基本一致，很好地代表了北半球中緯度地區(qū)大氣二氧化碳的平均狀況，被我國代表團在多次國際會議引用。我國大氣本底站地面臭氧及柱總量觀測資料參與國際數(shù)據(jù)評估服務(wù)，是全球?qū)α鲗映粞踉u估報告（Tropospheric Ozone Assessment Report，TOAR）的重要組成部分（圖3）。近年來，我國大氣本底站氣溶膠質(zhì)量濃度、地面臭氧和降水化學(xué)等資料參與《中國氣候變化藍皮書》《大氣環(huán)境氣象公報》等6份國家決策服務(wù)報告，展示關(guān)鍵氣候變量的長期變化特征、為氣候變化和環(huán)境氣象決策提供科學(xué)觀測依據(jù)。基于本底站長期、高質(zhì)量觀測研究在國內(nèi)外期刊發(fā)表了大量學(xué)術(shù)論文，揭示了我國青藏高原、京津冀、長三角、東北、華中、西南、西北等關(guān)鍵氣候生態(tài)地區(qū)的溫室氣體、臭氧層損耗物質(zhì)、氣溶膠、臭氧及總量等本底濃度水平、年代際變化特征及趨勢，為氣候變化研究、生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評估、大氣污染治理評估等提供了堅實的科學(xué)支撐。

圖2 瓦里關(guān)站和美國夏威夷冒納羅亞站（Mauna Loa, MLO）大氣CO2月平均濃度長期變化（引自2020年《中國溫室氣體公報》）

圖3 2000—2014年全球非城區(qū)站冬季日間地面臭氧變化趨勢，中國區(qū)域內(nèi)淡綠色箭頭為瓦里關(guān)站（引自DOI: https://doi.org/10.1525/elementa.291.f13）

2 我國大氣本底業(yè)務(wù)發(fā)展存在的問題

2.1 大多數(shù)氣候系統(tǒng)關(guān)鍵區(qū)缺乏大氣本底觀測

對照中國氣候觀測網(wǎng)（CCOS）的規(guī)劃布局（如《中國氣候觀測系統(tǒng)》圖3所示），目前大氣本底站的數(shù)量明顯不足，對我國氣候觀測關(guān)鍵區(qū)的覆蓋不及五成。在國際上，我國的大氣本底站網(wǎng)規(guī)模不僅無法與美、歐等發(fā)達地區(qū)（分別建有162個和100個GAW本底站及貢獻站）相比，即便是與印度、越南（分別建有17個和2個大氣本底站）等發(fā)展中國家相比，其數(shù)量也是偏少的。

2.2 缺乏多種大氣屬性以及其相互作用的監(jiān)測

目前我國大氣本底站開展了6大類23項業(yè)務(wù)觀測，仍不能覆蓋WMO/GAW的所有推薦項目，與WMO/GAW數(shù)據(jù)中心收集的300余種觀測要素相比明顯偏少，且業(yè)務(wù)需求迫切的一些觀測要素（如氣溶膠吸濕特性、臭氧及其前體物NO等垂直廓線、揮發(fā)性有機物等）尚處于觀測空白。另外，只有極少數(shù)大氣本底站開展了氣溶膠散射特性、化學(xué)組分等項目觀測，觀測項目配置不能滿足WMO要求。

大氣是參與地球系統(tǒng)多圈層之間的能量、物質(zhì)循環(huán)的重要媒介和載體，天氣和氣候模式發(fā)展需要詳細的觀測天氣系統(tǒng)變量和變化，需要對氣候系統(tǒng)各圈層之間相互作用進行清晰的描述，這些物理過程參數(shù)化方法的建立和檢驗，需要有完備的多圈層天氣和氣候變量觀測支撐。大氣本底觀測業(yè)務(wù)面臨地球系統(tǒng)多圈層綜合觀測的新視角帶來的業(yè)務(wù)需求。但是，目前大氣本底觀測業(yè)務(wù)中缺乏對典型下墊面地球圈層間重要大氣成分物質(zhì)循環(huán)等動態(tài)觀測和科學(xué)研究（如CO和氣溶膠顆粒物的通量觀測研究），缺少開展大氣物理、生物、化學(xué)等多種屬性交叉的觀測試驗和科學(xué)研究，這都制約了我國大氣本底觀測為氣候變化研究、氣候系統(tǒng)監(jiān)測和影響評估、氣候模擬預(yù)測及化學(xué)天氣預(yù)報業(yè)務(wù)等觀測基礎(chǔ)支撐。

2.3 缺乏垂直觀測及星地校驗及資料融合應(yīng)用

目前開展的大氣本底觀測以地面觀測為主，大氣成分垂直觀測僅開展了氣溶膠光學(xué)厚度和少量的臭氧總量觀測，WMO/GAW要求的溫室氣體、氣溶膠和反應(yīng)性氣體等關(guān)鍵氣候變量（ECV）的垂直觀測均未開展；WMO臭氧探空業(yè)務(wù)觀測已開展60年左右、目前全球有百余臭氧探空站在業(yè)務(wù)運行，但我國尚未開展臭氧探空。地基高光譜儀、激光雷達、多軸差分吸收光譜儀等主被動地基遙感探測大氣成分垂直分布的手段以及飛機、探空等探測平臺技術(shù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用尚未起步，與大氣成分衛(wèi)星觀測密切相關(guān)的垂直遙感探測能力極為薄弱。

近兩年我國衛(wèi)星探測大氣成分技術(shù)有了進步，但當前地面觀測大氣成分要素的觀測項目、方式、精度以及范圍等都無法滿足空基觀測校驗和資料融合應(yīng)用對地基觀測的需求。另外，隨著我國大氣復(fù)合污染特征的進一步演化，區(qū)域污染與天氣、氣候變化緊密聯(lián)系，NO、臭氧等是光化學(xué)反應(yīng)的重要成分和二次氣溶膠的重要前體物，氣溶膠顆粒粒徑垂直分布以及光學(xué)性質(zhì)又對溫濕的垂直分布、云凝結(jié)核的形成等有影響，從而影響到成云、降水和輻射平衡。大氣成分垂直綜合觀測以及大氣成分衛(wèi)星觀測產(chǎn)品的星地校驗開展嚴重不足，重要大氣成分要素的前瞻性觀測和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)貯備嚴重缺乏。

2.4 關(guān)鍵儀器國產(chǎn)化程度低業(yè)務(wù)保障能力不足

全國大氣本底觀測業(yè)務(wù)使用的大部分技術(shù)設(shè)備嚴重依賴進口設(shè)備、國產(chǎn)化率不足20%。一方面在國外技術(shù)封鎖日趨嚴重的形勢下，低國產(chǎn)化率給觀測穩(wěn)定性和業(yè)務(wù)延續(xù)性帶來一定的不安全因素；另一方面，高比例的進口設(shè)備因其價格高、維修周期長等給大氣本底站業(yè)務(wù)有效保障造成較大影響。例如，進口設(shè)備單機和部件價格高昂、采購流程復(fù)雜周期長，大氣本底站網(wǎng)關(guān)鍵觀測備機配備也嚴重不足，7個大氣本底站溫室氣體CO/CH在線觀測系統(tǒng)僅有1臺備機（備機比7：1）、遠遠不滿足備機比3：1的業(yè)務(wù)規(guī)定；其次，進口設(shè)備一旦發(fā)生故障需要返廠維修，則維修停測（或停止分析標校工作）周期長達半年或更長。

3 我國大氣本底研究型業(yè)務(wù)發(fā)展的思考與原則

3.1 堅持面向應(yīng)對氣候變化研究

充分認識應(yīng)對氣候變化研究工作是中國氣象局的一項重要任務(wù)，助力于加深社會公眾對氣候變化、大氣污染的認識越來越深入，推動中國關(guān)鍵氣候區(qū)大氣本底站科學(xué)論證建設(shè)和關(guān)鍵氣候變量觀測能力建設(shè)，提升服務(wù)于應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵大氣成分長期觀測水平與能力。

3.2 堅持面向天氣氣候影響研究

從垂直和水平兩個維度推動擴展對天氣過程及氣候變化有重要影響的大氣成分觀測獲取能力，尤其是氣溶膠、臭氧及其前體物以及溫室氣體等大氣成分的觀測技術(shù)和實現(xiàn)能力，提供高質(zhì)量、多要素、綜合垂直以及水平分辨率更高的觀測數(shù)據(jù)。進一步研究氣溶膠和溫室氣體對季風(fēng)和降水方式和分布的影響，研究氣溶膠對強對流和降水的增強作用等。

3.3 堅持面向環(huán)境氣象預(yù)報服務(wù)

提高氣候關(guān)鍵地區(qū)大氣本底觀測的立體維度和資料密度，促進檢驗和改進環(huán)境氣象預(yù)報服務(wù)和預(yù)報模式，以及不斷增加的對大氣成分觀測資料同化與模式預(yù)報應(yīng)用的水平。

3.4 堅持面向國家生態(tài)文明建設(shè)

加強大氣成分對作物生長、植被、森林的影響研究，開展顆粒物、反應(yīng)性氣體等通量觀測，深入研究大氣成分通過沉積在作物、植物葉面影響作物呼吸、植物代謝等影響，加深大氣氣溶膠通過對光合有效輻射和散射輻射影響作物的光合作用，大氣中的酸性污染氣體和酸雨破壞森林和植被等科學(xué)認識。

4 我國大氣本底研究型業(yè)務(wù)發(fā)展方向及任務(wù)

4.1 國家級業(yè)務(wù)科研單位主要發(fā)展方向及任務(wù)

4.1.1 提升我國大氣本底綜合觀測業(yè)務(wù)能力

我國大氣本底觀測站的規(guī)模偏小，且觀測要素尚未完全覆蓋WMO/GAW所有的推薦項目，因此需規(guī)劃國家大氣本底站網(wǎng)全面建成對溫室氣體、氣溶膠、反應(yīng)性氣體、臭氧總量及廓線、大氣酸沉降等6大類觀測項目的基本業(yè)務(wù)探測能力；新增建設(shè)9個大氣本底站，逐步形成覆蓋我國16個氣候關(guān)鍵區(qū)的布局更為完善的大氣本底觀測網(wǎng)絡(luò)；針對典型下墊面上地球圈層間重要大氣成分物質(zhì)循環(huán)等的動態(tài)觀測和科學(xué)研究，設(shè)計在大氣本底站補齊開展大氣光化學(xué)（揮發(fā)性有機物、過氧乙酰硝酸酯等）、大氣光學(xué)（吸收/散射）、氣溶膠化學(xué)組分及粒徑譜及顆粒物物理、化學(xué)、吸濕特性觀測系統(tǒng)，增加臭氧、CO、NO、SO對流層柱總量等關(guān)鍵氣候變量的垂直觀測、提升大氣本底綜合及三維立體探測能力，觀測指標滿足WMO要求。

4.1.2 開展大氣成分綜合立體觀測技術(shù)研究

對接WMO全球綜合觀測系統(tǒng)2040年遠景目標要求，探索對氣溶膠光學(xué)特性及氮氧化物、二氧化硫和甲醛等大氣組分的垂直廓線的獲取實現(xiàn)定?；昂献鹘⑷虺粞跆娇諛I(yè)務(wù)觀測網(wǎng)。結(jié)合激光雷達、激光云高儀、多軸差分吸收光譜儀、溫室氣體垂直觀測設(shè)備等多種主被動遙感系統(tǒng)，配合反演算法研究和光譜解析技術(shù)，研究針對氣溶膠、臭氧及其前體物NO等反應(yīng)性氣體的地面濃度及垂直廓線的協(xié)同觀測技術(shù)，實現(xiàn)國產(chǎn)多種大氣成分垂直立體結(jié)構(gòu)的高時空分辨率分布探測能力；將大氣本底站建設(shè)成衛(wèi)星遙感產(chǎn)品地面檢驗基地，開展氣溶膠光學(xué)、臭氧及前體物等大氣成分地面觀測與衛(wèi)星遙感對比驗證試驗，利用地面、衛(wèi)星、地基遙感、飛機等綜合觀測手段，探測氣溶膠對云物理特性影響及氣溶膠與云、輻射、降水相互作用；研究綜合利用飛機、平流層大氣廓線采樣、邊界層探空氣球、激光雷達、地基高光譜儀開展溫室氣體垂直觀測和衛(wèi)星校驗。

4.1.3 面向生態(tài)文明的應(yīng)用服務(wù)技術(shù)研究

借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對氣象、環(huán)保、地理、人文、經(jīng)濟發(fā)展等數(shù)據(jù)進行多源數(shù)據(jù)融合，研究大氣氣溶膠和反應(yīng)性氣體干、濕沉降清除機制和速率，定量研究氣象條件，包括溫度、降水、極端天氣等，在大氣成分的排放和清除中的作用；研究全球變化和社會決策（包括氣候變化、能源選擇、土地利用）對大氣成分排放與清除的作用等；對各種痕量氣體與顆粒物的大氣沉降對生態(tài)系統(tǒng)的影響進行定量化研究；識別和定量研究全球大氣中的各營養(yǎng)物和污染物的化學(xué)成分、轉(zhuǎn)化、生物可用性，及其與生物圈的相互作用；研究在全球變化背景下，大氣化學(xué)與生物圈之間的重要反饋過程和機制。

5 大氣本底站主要發(fā)展方向及任務(wù)

大氣本底站是中國氣象局研究型業(yè)務(wù)的重要開展主體和基地，大氣本底站應(yīng)充分利用其多渠道資金支持、圍繞其地域性觀測需求，有計劃、分步驟地主動謀劃完善觀測項目以及超齡觀測設(shè)備的國產(chǎn)化更新，提升其綜合觀測能力和業(yè)務(wù)保障能力。另外，大氣本底站及所屬省氣象局在廣泛調(diào)研和征求意見的基礎(chǔ)上，梳理凝練主要發(fā)展方向及任務(wù)（表2）。

表2 中國氣象局大氣本底站研究型業(yè)務(wù)發(fā)展方向及任務(wù)

深入閱讀

靳軍莉, 顏鵬, 等, 2014. 北京及周邊地區(qū)2013年1—3月PM變化特征. 應(yīng)用氣象學(xué)報, 25(6): 690-700.

林偉立, 徐曉斌, 王力福, 等, 2010. 阿克達拉區(qū)域大氣本底站反應(yīng)性氣體在線觀測. 氣象科技, 38(6): 661-667.

林偉立, 徐曉斌, 孫俊英, 等, 2011. 華中地區(qū)偏遠站點金沙站氣態(tài)污染物的變化特征. 中國科學(xué)(化學(xué)), 41(1): 136-144.

姚瑞新, 王潤鹿, 1984. 大氣本底污染監(jiān)測在氣象和環(huán)境科學(xué)中的作用與意義. 氣象, 10(9): 2-5.

張人禾, 徐祥德, 2008. 中國氣候觀測系統(tǒng). 北京: 氣象出版社, 1-291.

周凌晞, 周秀驥, 等, 2007. 瓦里關(guān)溫室氣體本底研究的主要進展. 氣象學(xué)報, 65: 458-468.

周秀驥, 2005. 中國大氣本底基準觀象臺進展總結(jié)報告 (1994—2004). 北京: 氣象出版社, 1-98.

Fang S X, Tans P P, Yao B, 2017. Study of atmospheric COand CHat Longfengshan WMO/GAW regional station: The variations, trends, influence of local sources/sinks, and transport. Science China (Earth Science), 60: 1886-1895.

Fang X K, Yao B, Vollmer M K, et al, 2019. Changes in hydrochlorofluorocarbon (HCFC) emissions in China during 2011?2017. Geophysical Research Letters, 46: 10.1029/2019GL083169.

Gaudel A, Cooper O R, Gérard Ancellet, et al, 2018. Tropospheric ozone assessment report: present-day distribution and trends of tropospheric ozone relevant to climate and global atmospheric chemistry model evaluation. Elementa: Science of the Anthropocene, 6(1): 39.

Ma J, Lin W L, Zheng X D, et al, 2014. Influence of air mass downward transport on the variability of surface ozone at Xianggelila regional atmosphere background station, southwest China. Atmospheric Chemistry and Physics, 14: 5311-5325

Ma Z Q, Xu J, Quan W J, et al, 2016. Significant increase of surface ozone at a rural site, north of eastern China. Atmospheric Chemistry and Physics, 16: 3969-3977.

WMO, 2020. Vision for the WMO Integrated Global Observing System in 2040. WMO- No. 1243.

WMO/GAW, 2017. WMO global atmosphere watch (GAW) implementation plan: 2016?2023. WMO Report No.228.

Xu W Y, Lin W L,et al, 2016. Long-term trends of surface ozone and its influencing factors at the Mt Waliguan GAW station, China?Part 1: Overall trends and characteristics. Atmospheric Chemistry and Physics, 16: 6191-6205.

Xu W Y, Xu X B, et al, 2018. Long-term trends of surface ozone and its influencing factors at the Mt Waliguan GAW station, China?Part 2: The roles of anthropogenic emissions and climate variability. Atmospheric Chemistry and Physics, 18: 773-798.

Xu X B, Lin W L, Xu W Y, et al, 2020. Long-term changes of regional ozone in China: implications for human health and ecosystem impacts. Elementa: Science of the Anthropocene, 8(1): 13.

Zhang Y, Jin J L, et al,2020. The long-term variations of major atmospheric compositions observed at the background stations in three key areas of China. Advances in Climate Change Research, 11(4): 370-380.