大氣污染削弱中國陸地生態系統的碳吸收

2017年5月16日，《大氣化學與物理學》（Atmospheric Chemistry and Physics）期刊發表題為《臭氧和霾污染削弱的凈初級生產力》（Ozone and haze Pollution Weakens Net Primary Productivity in China）的文章指出，地面臭氧和大氣氣溶膠對的陸地生態系統碳吸收具有較大的抑制作用。

大氣污染物對陸地生態系統的碳吸收會產生有利和不利的影響。地面臭氧通過氧化植物細胞破壞葉片的光合作用，而氣溶膠通過增加散射輻射促進碳吸收，並伴隨擾動對氣象和水文產生額外的影響。目前，是全球二氧化碳和短壽命空氣污染物排放量最大的國家。估計的陸地生態系統可提供一個碳匯，但尚不清楚空氣污染行為是否會促進或抑制碳吸收。

科學院大氣物理研究所領導的研究團隊採用地球系統建模（包括全耦合的氣候模式、離線的輻射傳輸模式、動態植被模式）和多種測量數據集（包括衛星反演、站點測量、野外試驗等），評估了人為臭氧和氣溶膠污染對凈初級生產力（NPP）的單獨和綜合影響。

結果顯示，臭氧導致年均NPP減少0.6 Pg C，而氣溶膠的直接氣候效應可使年均NPP增加約0.2 Pg C，因為氣溶膠會增加散射輻射，降低夏季冠層溫度和減少蒸發，同時增加土壤濕度。因此，臭氧和氣溶膠的凈效應將導致年均NPP減少0.4 Pg C。然而，考慮到間接氣候效應后，氣溶膠卻使年均NPP減少0.2 Pg C，因為氣溶膠的間接效應會減少降水，增加乾旱。總體而言，臭氧和氣溶膠使NPP每年減少0.4~0.8 Pg C（9%~16%）。

研究進一步預測了「當前立法下的減排」（CLE）和「最大的技術上可行的減排」（MTFR）情景下，到2030年大氣污染物對NPP的影響。研究發現，在CLE情景下，氣溶膠減少但近地面臭氧增加，對陸地碳吸收的抑制作用將進一步增加。只有在MTFR情景下，氣溶膠和臭氧濃度均顯著降低，才會有利於陸地生態功能的恢復和碳吸收的增強。