1. 研究目的与意义及国内外研究现状

甲烷（ch₄）是一种全球增温潜势仅次于二氧化碳的温室气体^[1]，是《京都议定书》中确定的6种重要的温室气体之一。近年来，大气中的ch₄浓度增长迅速。据统计，全球大气中ch₄的平均浓度从1750年的700ppb增加到了1998年的1745ppb，2010年再次增加到了1808ppb^[2]，远远高于co₂浓度的增幅，且增势仍然迅猛^[3-4]，不可忽视。

ch₄占全球人为温室气体排放总量的4.3%^[5]，仅考虑co₂排放已不能完全代表温室气体排放情况^[6]。其次，ch₄在大气中的浓度比co₂要低得多，所以其排放量的增加极易引起大气中ch₄浓度的大幅度升高^[7]。再者，ch₄在大气中的存在寿命一般为12-17年^[8]，要比co₂的存在时间（50-200年）短得多，减缓ch₄排放将会对大气中ch₄的减少产生立竿见影的效果。更为重要的是，人为排放量占总排放量的比例与co₂相比要大得多^[9]，故而控制ch₄排放量对减缓日益加剧的温室效应有着重要意义。

通过人类活动所排放的ch₄比自然界中排放的要多得多。据估计，全球每年通过人类活动所排放的ch₄总量为375 mt，是自然界排放的ch₄总量的2倍多^[10]。其中，通过煤炭开采、污水处理、汽车尾气、固体废物堆存、反刍家畜饲养、水稻种植以及生物质燃烧等人类活动排放的ch₄约占全球年ch₄排放总量的70%^[8]。

2. 研究的基本内容

论文以大气边界层收支方程为基础，建立城市CH₄净通量的估算方法。根据城市大气边界层收支方程，城市边界层CH₄浓度变化主要取决于城市区域内排放的CH₄、平流流入和流出该区域的CH₄以及从混合层顶由于夹卷作用扩散到自由大气的CH₄。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

4.1研究方法

边界层收支方法，即以大气边界层内温室气体浓度的时间变化、平流和垂直输送来计算景观尺度上的温室气体通量，本文拟以边界层收支方程为基础，对南京市甲烷通量变化特征进行初步的总结与探索

4.2实验进程

4. 参考文献

[1]乐群,张国君,王铮.中国各省甲烷排放量初步估算及空间分布[j].地理研究,2012,31(9):1559-1570.

[2]world meteorological organization. the state of greenhouse gases in the atmosphere based on global observations through 2010[j]. wmo greenhouse gas bulletin, 2011, (7): 2-3.

[3]dlugokencky e j, steele l p, lang p m, et al. the growth rate and distribution of atmospheric methane[j] geophys res, 1994, 99: 17021-17043.