中国气象局推进国家大气本底站建设，夯实国家级观测网
2022年，中国气象局在环渤海、黄淮、四川盆地等气候系统关键观测区遴选出10个拟新增国家大气本底站站址，今年7月正式启动为期一年的观测试验，在分析评估拟选站点及其试验结果后，将确定最终入选站点并推进建设。
大气本底站如何为国家应对气候变化、实现“双碳”目标提供支撑？新增大气本底站又有何意义？
助力“双碳”目标实现
大气本底是指全球或区域尺度范围内大气成分及其相关特性的长期平均状态及变化特征。大气本底站在观测基础气象要素外，主要观测与天气、气候、环境和健康密切相关的大气成分，包括温室气体、气溶胶、反应性气体等，这些测量的大气成分既要相对稳定、混合均匀又要远离人为排放直接影响。
目前，世界气象组织/全球大气观测（WMO/GAW）按照站址代表的尺度范围大小将大气本底站分为全球大气本底站和区域大气本底站两类。其中，全球大气本底站的代表空间尺度范围一般是数千公里，区域站的代表尺度范围则为几十至数百公里。
中国气象科学研究院研究员徐晓斌说，“十四五”是实现碳达峰目标的关键期、窗口期。如今，大气环境中的许多重要组成正在快速演变，必须高度重视其对气候、大气环境及生态的影响，及未来发展趋势。迫切需要从区域尺度上更好地掌握关键大气成分及相关特性的长期演变，推进本底站建设。
在中国科学院大气研究所研究员张仁健看来，大气本底观测，对于我们进一步“摸清家底”，更精细服务于应对气候变化、推进生态文明建设和实现“碳达峰碳中和”等具有极其重要的意义。
“瓦里关曲线”系全球温室气体浓度持续上升的有力证据之一
早在40多年前，气象部门就已开始区域大气本底站的建设工作。20世纪80至90年代，气象部门在北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山建设3个区域大气本底站，观测酸雨、PM10和大气混浊度等；1994年，在瓦里关山建立欧亚大陆腹地第一个全球大气本底站，填补了当时欧亚大陆腹地的本底观测空白；21世纪，随着大气监测自动化一期工程实施，大气本底站观测能力不断提升。
基于瓦里关本底站近30年的观测数据绘制的业界闻名的“瓦里关曲线”，成为支持全球温室气体浓度持续上升的有力证据之一，推动国际社会在气候变化问题上形成共识，对减少温室气体排放具有重要意义。
如今，我国已建成1个全球大气本底站和6个区域大气本底站，加上试运行的广东新丰国家大气本底站，国家级大气本底观测核心网络初步构成。但在更长时间尺度和气候变化影响下，这远远不能满足需要。
2018年，中国气象局印发《大气本底站建设指导意见》，提出在尚未建设大气本底站的环渤海陆海气、黄淮农田生态、四川盆地环境、锡林郭勒草原、敦煌沙漠陆面过程、青藏高原陆面与大气过程等8个气候系统关键观测区新建一批国家大气本底站。同时，针对不同地区特色需求，如典型的生态功能区、大城市群、海洋极地等，建设一批特殊功能区的大气本底站，成为全球大气本底站和区域大气本底站的有力补充，实现16个气候系统关键观测区国家大气本底站全覆盖。
2022年，中国气象局全面推进新增站点选址工作。当年9月，经评审，中国气象局在8个气候系统关键观测区的43个意向选址中遴选出10个新增大气本底站的拟选站，并于今年启动为期一年的观测试验。
夯实国家级大气本底观测网
“中国气象局加快优化国家大气本底观测站网，‘十五五’期间，将建成气候关键区全覆盖的大气本底观测网。”中国气象局综合观测司司长方翔说，在如此短的时间内建设这么多大气本底站，组织机制、技术支撑、人才储备缺一不可。这尤需在建机制、提能力、强联动上持续发力、久久为功。
“我们站址从无电、无水、无网络、无道路，到如今能使用国产化仪器设备开展气溶胶、温室气体、反应性气体等的观测试验，历经了重重困难。”敦煌沙漠陆面过程观测区新增国家大气本底站工作对接人蔡青青介绍，敦煌站址位于当地戈壁沙漠中，在选址、建设和试验过程中，国省市县气象部门的协同联动发挥了重要作用。
在严苛标准下，中国气象局组建由气象探测中心、中国气象科学研究院等单位专家构成的技术实施组，对站址气流三维轨迹计算分析、环境场遥感情况、站址周边地区经济发展和规划、土地使用及基础设施等作出具体要求。
实施组设计“对口联系人”“对口联系本底站”机制，为每个新建本底站指配大气本底观测方面的专家和技术骨干“一对一”指导；设计站址量化打分机制，从气候系统关键观测区43个意向选址中定量化遴选新增本底站；气象探测中心推进综合气象观测数据质量控制系统“天衡”属地化版，开发国家大气本底站温室气体实时数据标记功能，支撑建立实时标记、分级质控机制；编制16项制度和工作办法，并综合考虑不同气候关键区的地质、气象和雷电活动规律，编制防雷设施建设要求。
由于观测目标的特殊性，大气本底站采用的技术方法、对设备的要求也与一般的观测站不同。“大气本底观测的要求更高、更严，观测也更难。”中国气象局气象探测中心正高级工程师张晓春举例，当前全球大气二氧化碳平均浓度为410ppm（ppm即百万分之一）左右，但年增长率仅为2ppm多一点，要想准确地监测到其变化，所用仪器设备精度就要达到0.1ppm。
本底观测业务最重要的目标，是获取可用于量化观测要素长期变化的高质量观测资料，且具有国际可比性和认可度。在徐晓斌看来，完善的质量控制、质量保证机制和措施是实现这一目标的关键。
“我们按照ISO9001质量管理体系要求，目前已建立‘一类业务一套文件，全面、唯一、滚动更新’的大气本底观测业务管理制度，并将质量管理体系PDCA理念贯彻在本底观测业务实施中，进行深度的合二为一。”中国气象局气象探测中心大气成分室主任靳军莉说，试验观测质量在第68次WMO降水化学实验室比对中并列全球第一。
目前，气象部门已初步具备全球温室气体评估能力，数据已接入“天衡天衍”系统，探测中心初步具备全球大气本底站数据时间分布特征的分析对比能力。接下来，气象部门将持续高质量推进新增国家大气本底站址可行性观测试验，以“高质量观测站点、高质量人才队伍、高质量运行管理、高质量数据资料、高质量效益发挥”标准推进各项工作，不断提升国家大气本底站观测质量和业务水平。
中国气象局表示，还将继续推动10个新增国家大气本底站边试验、边建设、边应用，以高效优质的气象数据，夯实国家级大气本底观测网，助力实现“双碳”目标。