能源资源开发区域大气CO2时空变化及影响因素分析

杨慧; 范怀伟; 徐晓; 张云惠; 王文峰; 闫兆进; 王成; 王俊辉; 刘蕾; 王冉; 慈慧

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.5.14

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (4) : 147 -164. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.5.14

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能源资源开发区域大气CO₂时空变化及影响因素分析

杨慧 ¹ ,
范怀伟 ¹ ,
徐晓 ² ,
张云惠 ³ ,
王文峰 ¹^,⁴^,^* ,
闫兆进 ¹ ,
王成 ⁵ ,
王俊辉 ⁶ ,
刘蕾 ⁷ ,
王冉 ¹ ,
慈慧 ¹

作者信息 +

Analysis of spatio-temporal variations and influencing factors of atmospheric CO₂ concentrations in energy resources development areas

Hui YANG ¹ ,
Huaiwei FAN ¹ ,
Xiao XU ² ,
Yunhui ZHANG ³ ,
Wenfeng WANG ¹^,⁴^,^* ,
Zhaojin YAN ¹ ,
Cheng WANG ⁵ ,
Junhui WANG ⁶ ,
Lei LIU ⁷ ,
Ran WANG ¹ ,
Hui CI ¹

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摘要

分析能源资源开发区域大气碳浓度的时空变化和影响因素,对于探索“碳达峰”“碳中和”背景下能源资源开发高质量发展路径至关重要。新疆维吾尔自治区是我国重要的能源和战略资源基地,本文面向新疆维吾尔自治区的能源资源开发现状,采集并预处理了2015—2021年轨道碳观测卫星-2(Orbiting Carbon Observatory-2,OCO-2)二氧化碳L3数据产品,分析研究区大气碳浓度的时间变化趋势和空间分布格局,构建深度森林回归模型,并分析各影响因素对碳浓度时空变化的驱动作用。结果表明:(1)新疆维吾尔自治区、准噶尔盆地、吐哈盆地和塔里木盆地XCO₂浓度在2015—2021年均呈周期性上升趋势,增长率呈“先减后增”,且季节变化趋势呈现明显的“春季高冬季低”;(2)在春、秋和冬季,新疆XCO₂浓度空间格局呈现“北高南低”的趋势,在盆地区域及能源资源开发区域出现XCO₂高浓度积聚现象,夏季则呈现“北低南高”趋势;(3)地形起伏、风场流速、NDVI、地表温度、降水量、10 mV风、10 mU风和能源开发强度对区域XCO₂浓度时空分布有显著影响,各因素呈现明显的空间异质性和显著差异。研究结果有助于理解能源资源开采区域的大气碳浓度时空演变机制,在国家碳减排目标的实现、指导碳中和策略、追踪碳减排效果等方面具有深远意义。