甲烷是仅次于二氧化碳的全球第二大温室气体,在大气中的寿命仅为 10 a 左右,但其全球 增温潜势却是CO2的几十倍。 大气中的甲烷体积分数可以更加迅速地对温室减排活动做出响应, 相较于CO2减排,控制和减少甲烷排放是短期内应对气候变化的最有效手段之一。 煤炭开采行业 是我国甲烷的最主要排放源之一。 在碳达峰和碳中和的国家战略需求下,控制和利用煤炭活动产 生的甲烷排放,必将成为“十四五”期间我国甲烷排放控制行动的重点,厘清煤矿行业的甲烷排放 特征具有重要意义。 煤炭开采活动产生的甲烷排放受到地质赋存、开采方式、利用情况等众多因素 影响,传统的“ 自下而上” 排放因子清单方法不确定性较大,基于大气甲烷体积分数观测数据的“ 自 上而下”技术正成为监测核算甲烷排放的重要方法。 2021 年秋冬季,采用“固定+走航”相结合的 观测手段,以我国典型的甲烷高排放区( 晋东南煤矿区) 为实验区域,获取一手观测数据,分析并揭 示近地面甲烷体积分数特征及其潜在的排放源信息。 结果表明:1 甲烷体积分数的时空变化性 强,煤矿区本底甲烷体积分数值是清洁本底的近 1.7 倍,极端高值可达本底值的 40 ~ 50 倍;2 甲烷 体积分数在 1 d 内的变化与煤炭生产活动密切相关,逐日变化受气象扩散条件影响较大;3 绝大 多数甲烷体积分数高值位于煤矿生产相关区域,但由于扩散作用的影响,煤炭生产对甲烷体积分数 时空分布影响存在一定的空间偏离性和时间滞后性。 地面“固定+走航观测”手段可以提供精细化 的甲烷排放特征信息,研究结论可为基于观测“自上而下” 地构建煤炭行业甲烷排放清单奠定一定 基础。