近期，色情影片 彭书时研究团队联合国内外合作者，在《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表题为《观测约束下北极地区甲烷排放对变暖的敏感性》（“Observation-constrained sensitivities of Arctic methane emissions to warming”）的最新研究成果。该研究基于长期大气甲烷及甲烷碳同位素观测，并结合模型模拟，定量约束了近二十年北极地区甲烷自然排放的增长趋势，为认识北极甲烷—气候反馈机制提供了新的观测证据。

甲烷（CH₄）是仅次于二氧化碳的重要温室气体，其单位质量的增温效应更为显著。当前，北极地区正经历远高于全球平均水平的快速升温，导致湿地扩张，冻土融化及野火频发等现象，这些过程均可能促进甲烷释放，进而形成加剧变暖的“气候—甲烷正反馈”。然而，受限于不同模型估算结果差异较大，北极地区甲烷排放究竟增长了多少、不同排放源对变暖的响应有多强，仍存在较大的不确定性。

针对上述难题，彭书时研究团队在前期关于全球甲烷季节振幅变化研究（Nature, 2025, 641, 660-665）的基础上，进一步聚焦于北极地区大气甲烷季节循环的相位变化。通过深入分析大气甲烷浓度的长期站点观测和飞机观测资料，研究团队发现自20世纪80年代以来，北极地区大气甲烷季节循环相位发生了持续变化：秋季零值交叉日期（Autumn Zero-Crossing Date, AZC）显著提前，而春季零值交叉日期（Spring Zero-Crossing Date, SZC）无显著变化。这一核心发现为厘清北极地区甲烷源汇变化提供了关键观测线索。

图1 北极地区大气甲烷季节循环的变化

基于此发现，研究团队结合大气化学传输模型和甲烷碳同位素观测，精准识别了大气甲烷SZC和AZC变化背后的源汇驱动机制。结果表明，极地地区SZC主要受大气传输过程影响，而AZC的显著提前则主要是由生物源排放和野火排放共同增加所致。定量分析显示，北极地区生物源和野火甲烷排放的增长趋势分别为0.08 ± 0.02 Tg CH4 yr^-2和0.06 ± 0.02 Tg CH₄ yr^-2 (Tg, 百万吨)；由此，研究综合约束得出北极甲烷自然排放的气候敏感性为3.1 ± 0.9 Tg CH₄ yr^-1 per ℃，这一数值明显高于以往研究的估算结果。

图2 观测约束自然甲烷排放的变化

该研究不仅为自然甲烷排放对气候变暖的正反馈效应提供了新的观测约束，更重要的是，指出先前研究可能低估了北极地区甲烷—气候正反馈强度。这意味着在未来持续变暖的背景下，北极地区甲烷释放可能会进一步增强，从而对全球气候变化产生更为深远的影响。同时，该研究也再次凸显了在全球范围内尽快减少人为甲烷排放，以实现《巴黎协定》和“全球甲烷承诺”目标的极度紧迫性。

色情影片 2022级博士生刘刚（已毕业）为该论文的第一作者，彭书时教授为论文通讯作者。合作者包括色情影片 大气与海洋科学系沈路路研究员、法国气候与环境科学实验室Philippe Ciais教授，英国伦敦大学皇家霍洛威学院 Euan G. Nisbet教授，美国科罗拉多大学博尔德分校Xin Lan和Sylvia E. Michel研究员。研究得到了国家自然科学基金（42325102）及云南省西南联合研究生院科技项目（202302AP370001）的资助。

论文链接：//www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2523274123