Plateau Rosa 的甲烷记录确认其作为背景观测站的角色，并对欧洲排放有时表现出敏感性

从山顶监测一种隐秘的增温气体

甲烷是一种强效的增温气体，近几十年其大气浓度的上升速度超出预期。为理解原因，科学家需要空气高度混合、远离烟囱或市区街道的清洁观测点。本研究将位于意大利西北阿尔卑斯的高山观测站 Plateau Rosa 作为这样一扇观察欧洲甲烷排放的窗口，揭示甲烷的来源以及现有计算模型对其的追踪效果。

高出拥挤平原之上的观测窗口

Plateau Rosa 海拔约 3,480 米，靠近马特洪峰，通常位于大气中易积聚局地污染的下层之上。到达观测站的空气常常经历长距离输送，携带的是温室气体的大尺度“背景”信号，而非附近农田或城镇的即时足迹。该站连续测量甲烷（以及二氧化碳），使用精密仪器并执行标准化质量检查。由于欧洲很少有同时具备此类高海拔和长期记录的站点，Plateau Rosa 在跟踪区域性甲烷水平与大陆范围趋势方面具有战略性位置。

将平静背景空气与污染峰值区分开来

即便在这一高海拔站点，空气也并非总是纯净的。有时富含甲烷的低谷空气或区域污染羽流会覆盖观测站。为理解这些数据，研究人员首先建立了一种谨慎的“背景选择”方法，挑出最稳定的小时段——即小时间变化极小的时段——并用它们来定义基础基线。随后他们将基于观测的背景与来自欧洲输送模式 FLEXPART‑COSMO 的基于模型的估计进行比较，该模式以天气预报和大尺度甲烷场为驱动。两者通常一致但并非完全相同：模型错过了一些季节性变化，且平均存在约 17 亿分之（ppb）的差异，尤其在春季和深秋更为明显。

追踪空气从源区到山顶的路径

为识别哪些欧洲地区对 Plateau Rosa 影响最大，团队在模型中从站点释放虚拟颗粒并向后追踪它们的路径，构建出显示被采样空气曾到过何处的“足迹”。随后，他们将这些足迹与两套不同的甲烷排放图结合。一套来自 Copernicus 大气监测服务，融合了自下而上的估算与卫星和地面观测，包含人为和自然源；另一套为 EDGAR 清单，侧重于人为活动，但按行业（如农业、废弃物、化石燃料和建筑取暖）提供更细的分项。通过将这些清单在模型中估算的甲烷贡献与 Plateau Rosa 的实测值比较，科学家得以检验输送模型与排放图的表现。

峰值事件对欧洲甲烷的揭示

在 2018–2024 年期间，Plateau Rosa 的甲烷呈持续上升，与其他高山站和爱尔兰外海的海洋背景站 Mace Head 类似。在这一趋势上叠加了 30 次明显的“污染事件”，每次持续超过六小时且显著高出背景值。这些事件大多与流经意大利北部的空气有关，尤其是阿尔卑斯山南侧人口密集、农业集约的波河平原。模型分部门的贡献指出，农业与废弃物（如畜牧、粪肥和垃圾填埋）在这些情形下是主导来源。当空气来自德国、波兰、捷克、荷兰或英国时，与化石燃料开采、燃气处理和煤矿相关的排放则更为突出。然而，在许多事件中，模型低估了甲烷峰值的强度，这表明当前清单可能低估了某些区域排放，尤其是意大利北部、瑞士、法国和西班牙的部分地区，或模型未能充分捕捉复杂的山地气流。

这项山地记录为何重要

对非专业读者而言，关键信息是：Plateau Rosa 大部分时间确实表现为真正的背景站，采样到的是反映欧洲乃至全球甲烷大范围趋势的高度混合空气。只有偶尔它会“尝到”强烈的污染羽流，而这些事件明确指向主要排放区域，尤其是农业集群和化石燃料体系。研究表明，我们目前最好的模型和排放图能再现该站点甲烷的总体行为，但仍有缺失——尤其是夏季上坡输送和某些区域来源。若各国要核验其承诺的甲烷减排并将山顶观测作为快速变化大气的可靠哨兵，就必须改进这些工具。

引用: Zazzeri, G., Apadula, F., Henne, S. et al. Methane record at Plateau Rosa confirms its role as background station with episodic sensitivity to European emissions. Commun Earth Environ 7, 260 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03294-5

关键词: 甲烷排放, 阿尔卑斯背景观测站, Plateau Rosa, 大气监测, 温室气体