瓦里关本底台是目前世界气象组织全球大气观测系统的22个全球基准观测站之一,也是欧亚大陆腹地惟一的站点。按照全球大气观测系统的要求,瓦里关本底台的观测项目大多采用了国际先进方法和设备,并采取了严格的质量控制和质量保证措施;还通过积极参加各种国际比对和标定活动,确保了观测数据的国际可比性。
本书就是对瓦里关本底台过去十年观测工作的全面总结和汇报,旨在让国内外相关部门、科技界和感兴趣的公众更全面地了解我国全球大气本底观测工作的方法、手段、进展与成果。
工业革命以来,人口膨胀和经济增长伴随的矿物燃料大量使用、森林砍伐、生物质燃烧、土地利用变化等加剧了各种大气成分,尤其是具有明显辐射效应和化学活性微量成分的急剧变化,并由此引发了一系列大气环境问题,例如全球变暖、臭氧层破坏、酸性沉降加剧、空气质量下降、大气能见度降低等等。这些问题对当今人类社会和经济的可持续发展构成了巨大威胁,也是当前科学界和各国政府所面临的严峻挑战。为了从科学上认识这些问题,并为制订有效的控制对策提供科学依据,多年来,国内外科学界和有关机构已经开展了大量的与大气成分及其变化有关的科学研究和业务观测工作。建立不同级别的大气本底观测站,开展大气成分及其相关要素的长期观测,就是上述工作的重要组成部分。
在大气本底观测方面,世界气象组织(WMO)及其许多成员国的气象部门做出了重要的贡献。早在20世纪50年代和60年代末期,世界气象组织就分别着手建立了全球臭氧观测系统(GO3OS)和本底大气污染监测网络(BAPMoN)。1989年,世界气象组织整合了GO3OS和BAPMoN,形成了目前的全球大气观测系统(GAW)。经过近50年的发展以及世界气象组织和有关国家政府、相关部门和科学界的共同努力,世界气象组织的全球大气观测系统在大气本底观测方面取得了世界公认的成就,已成为当前全球最大、功能最全的大气成分观测网络;它也是1992年开始建立的全球气候观测系统(GCOS)的重要组成部分——大气化学观测子系统,着重于对气候、环境和生态具有重要意义的大气成分要素及其物理化学特性的长期、系统和精确的观测。
中国是较早开展大气本底观测的国家之一。早在1981年,中央气象局就在北京密云上甸子建立了我国第一个区域大气本底污染监测站,并于1983年和1991年分别在浙江临安和黑龙江龙凤山建成了另外两个区域大气本底污染监测站。为了更好地掌握欧亚大陆代表全球尺度的大气本底变化情况,中国气象局利用我国政府投资和联合国全球环境基金(GEF)及世界气象组织的援助,于1994年9月在青海省海南藏族自治州共和县境内的瓦里关山(海拔3816m)建成了中国大气本底基准观象台((ChinaGAW Baseline Observatory,CGAWBO;简称瓦里关本底台)。瓦里关本底台和上述三个区域大气本底站都是世界气象组织全球大气观测系统的成员,是我国在大气本底观测领域对世界的贡献。
目前世界气象组织全球大气观测系统的22个全球大气本底基准观测站中,瓦里关本底台是欧亚大陆腹地惟一的站点,观测资料代表欧亚内陆混合均匀的大气本底状况,具有很高的科学价值。多年来,在中国气象局有关科技人员、管理人员和业务观测人员的共同努力下,瓦里关本底台多数观测项目运行良好。由于一开始就强调和重视观测质量,并有一套严格的质量控制和保证措施,其观测数据的可靠性和国际可比性已经得到国内外的公认。科学数据只有在充分使用和共享的情况下才能体现其价值。瓦里关本底台获取的长期观测资料,虽然已有一部分以科技论文和会议报告等形式公开发表,但是仍有大量数据尚待进一步整理、分析和发表。在瓦里关本底台成立十周年之际编辑出版这本进展总结报告,对过去十年的观测工作和观测资料进行系统而全面的总结是十分必要的。希望本报告的出版能进一步推动国内外大气成分观测、研究和相应的服务工作,为气候预测、预估以及有关政策的制定提供科学依据。
秦大河
(中国气象局局长,中国科学院院士)
2005年4月30日