文章导读
甲烷（CH4）作为联合国气候报告着重强调防控的第二大温室气体，其季节性变化及与关键气候因子的关联特征对全球气候变化相关研究至关重要。本研究基于GHGsat甲烷浓度产品，解析以海南岛陆地为典型热带研究区的甲烷浓度季节性变化特征，同时厘定了海南岛甲烷浓度时空分布对关键气候因子等的敏感性，并基于增强回归树（Boosted Regression Trees, BRT）分析了非生物因子如气候和地形对甲烷浓度分布的贡献度。本研究可为解析关键气候因子对甲烷排放的贡献度提供科学依据。
研究结果
（1）海南岛甲烷浓度在时间上具有显著的季节性变化特征，即在4—8月呈显著下降趋势，在9—12月呈显著上升趋势，而甲烷浓度的空间分布也具有明显的区域差异性，即海岸线附近甲烷浓度较高，而甲烷浓度低值分布多集中于中部地区；
（2）甲烷浓度与关键气候因子的线性回归模型结果显示气温与甲烷浓度呈弱正相关，而降雨与甲烷浓度存在弱负相关关系；
（3）BRT模拟结果显示，三种非生物因子海拔、降雨和气温对甲烷浓度分布的贡献度分别71.95%，20.52%，5.66%。
甲烷浓度空间分布及趋势变化。(a)、(b)、(c)分别为全年、湿季、干季甲烷浓度的空间分布；(d)、(e)、(f)分别为全年、湿季、干季甲烷浓度的空间趋势变化
甲烷浓度与气侯、地形等因子的相关性热力图。pre、tem、dem、aspect、slope分别表示降雨、气温、海拔、坡向，(a)、(b)、(c)分别表示全年、湿季和干季三个时期
甲烷浓度趋势与气温、降雨趋势的相关性散点图。(a)、(b)、(c)分别表示全年、湿季、干季与气温趋势的相关性；(d)、(e)、(f)分别表示全年、湿季、干季与降雨趋势的相关性
结果与讨论
本研究基于高分辨率的卫星遥感数据，对海南岛地区甲烷浓度的时空变化特征及其与气候因子的季节性关联分析得出：
（1）海南岛甲烷浓度存在显著的季节性变化，在2—4月浓度较大，而在8—11月浓度较低。
（2）甲烷浓度与气温呈正相关，在1—4月随着气温增加，甲烷浓度也随之增加；另一方面甲烷浓度和降雨存在负相关关系，在9—11月随着海南岛降雨量的增加，甲烷浓度随之降低。
（3）甲烷浓度受多种环境因素影响，其中最为显著的是海拔高度，这可能与海南岛的地形、植被分布及人类活动有关如畜牧活动强度，但本文关注于关键气候因子的作用，人类活动的影响未作考虑，这也是未来需进一步推进的研究方向之一。
（4）本研究所采用的GHGSat甲烷数据产品与GOSAT数据产品相比，虽时间分辨率及空间分辨率较高，但在海南地区GHGSat数据缺失较为严重，五指山热带雨林国家公园地区几乎没有甲烷的浓度数据。仅有2020年4月至今的数据，也影响着甲烷浓度与气温和降雨之间的季节性关联分析结果，且数据准确性暂未做验证，未来亟需一套全国尺度高分辨率高质量的甲烷浓度数据集，为我国非二氧化碳温室气体减排提供数据支撑。
原文信息：
郑彬彬,余瑞,周晓阳等.海南岛甲烷浓度与关键气候因子的季节性关联特征[J].南京信息工程大学学报(自然科学版),2022,14(04):429-437.DOI:10.13878/j.cnki.jnuist.2022.04.006.
