基于GEOS-Chem模型的大气二氧化碳循环模拟研究的开题报告.docx

基于GEOS-Chem模型的大气二氧化碳循环模拟研究的开题报告 一、研究背景和意义 随着全球气候变化愈发严重，大气中二氧化碳（CO2）的增加越来越引起人们的重视。同时，全球气候变化对经济、环境、能源等诸多领域都产生了深远的影响。因此，探究大气CO2的循环模拟成为一个重要的课题。 近年来，大气CO2的浓度显著上升，这被认为是全球温室效应的主要原因之一。GEOS-Chem模型是一种被广泛应用于大气环境研究的数值模型。通过该模型，可以模拟大气中CO2的浓度及其变化，深入掌握大气中CO2的循环和排放过程，为环境保护和可持续发展提供科学依据。 本研究旨在基于GEOS-Chem模型，开展大气CO2循环模拟研究，探究CO2的排放源和吸收 sink，分析其时空变化规律，为减少大气CO2的排放，提高全球气候适应能力提供科学支撑。 二、研究内容和方法 研究内容：探究大气CO2循环过程及时空变化规律，深入研究CO2的排放源和吸收sink，并分析其影响因素。 研究方法：本研究主要采用基于GEOS-Chem模型的数值模拟方法，通过收集和整理大气和地表数据，建立大气CO2的循环模型。具体包括以下几个方面： 1. 收集和整理大气和地表数据 2. 建立全球大气CO2循环模型 3. 模型验证和参数优化 4. 分析大气CO2的时空变化规律 5. 探究CO2的排放源和吸收sink 6. 分析CO2的影响因素 三、预期研究成果 1. 建立全球大气CO2循环模型，能够清晰地表现CO2排放源和吸收sink的变化过程。 2. 研究CO2在大气中的传输、转化和吸附规律，揭示CO2的时空变化及其动态机制。 3. 探究CO2排放源和吸收sink的分布和影响因素，为减少大气CO2的排放提供参考意见。 4. 获得更深入的认识并提高对大气CO2循环的认知水平，为全球气候适应与可持续发展提供科学依据。 四、进度安排 1. 收集和整理大气和地表数据（1个月） 2. 建立全球大气CO2循环模型（2个月） 3. 模型验证和参数优化（2个月） 4. 分析大气CO2的时空变化规律（3个月） 5. 探究CO2的排放源和吸收sink及其影响因素（4个月） 6. 撰写论文（2个月） 五、参考文献 1. 徐贵洲, 王琳琳,等. GEOS-Chem模型在全球大气成分模拟中的应用[J]. 地球科学进展，2019，34(02)：178-189. 2. Berchet A, Pison I, Chevallier F, et al. Natural and anthropogenic methane fluxes in Eurasia: a mesoscale quantification by generalized linear models[J]. Biogeosciences, 2016, 13(6): 1843-1864. 3. Ciais P, Sabine C, Bala G, et al. Carbon and other biogeochemical cycles [M]. Cambridge: Cambridge University Press, 2013. 4. Fang Z, Tao S, Lin Q, et al. Estimating terrestrial carbon fluxes from dark respiration in east Asia[J]. Environmental science technology, 2016, 50(11): 5861-5869. 5. Wang Y, Ciais P, Piao S, et al. Variations in atmospheric CO2 growth rates coupled with tropical temperature[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017, 114(8): 1834-1839.