甲烷（CH₄）作為強(qiáng)效溫室氣體，在地球系統(tǒng)科學(xué)研究中發(fā)揮重要作用。濕地甲烷是全球最大的自然排放源，占全球年總排放量的近三分之一。對(duì)全球濕地甲烷排放量的估算和預(yù)測(cè)，通常依賴基于過程的濕地甲烷模型。這些模型融合了生物地球化學(xué)機(jī)制、氣候強(qiáng)迫和濕地面積時(shí)空分布模擬等因子。由于缺乏長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)以及受限于對(duì)甲烷排放機(jī)理過程的認(rèn)知，目前濕地甲烷模型的通量估算存在較大的不確定性，且缺乏對(duì)不同濕地甲烷模型之間的評(píng)估。因此，在同一框架下，評(píng)估當(dāng)前濕地模型在不同時(shí)間尺度上的誤差、分析模型誤差隨時(shí)間變化的模式，對(duì)未來發(fā)展地球系統(tǒng)模式中甲烷循環(huán)模塊具有重要意義。 ?????

中國科學(xué)院青藏高原研究所三極觀測(cè)與大數(shù)據(jù)中心聯(lián)合多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，利用全球甲烷通量觀測(cè)數(shù)據(jù)庫FLUXNET-CH₄的濕地渦度等觀測(cè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，結(jié)合小波分析等統(tǒng)計(jì)方法，系統(tǒng)評(píng)估了全球碳計(jì)劃甲烷項(xiàng)目（Global Carbon Project Methane）中的七個(gè)濕地甲烷模型。 ?????

研究表明，甲烷模型與觀測(cè)在月、季節(jié)尺度上的變率與觀測(cè)結(jié)果一致，而二者的主要差異體現(xiàn)在短時(shí)間尺度上（小于15天）。對(duì)于北方和北極苔原濕地站點(diǎn)，多數(shù)濕地過程模型可捕捉到月和季節(jié)時(shí)間尺度上的甲烷通量變率，但對(duì)于溫帶和熱帶/亞熱帶站點(diǎn)，季節(jié)時(shí)間尺度上的變率存在較大偏差。模式誤差光譜結(jié)果表現(xiàn)出隨時(shí)間尺度增加而增加的趨勢(shì)，表明在較短時(shí)間尺度上的誤差會(huì)造成更長(zhǎng)時(shí)間尺度上的系統(tǒng)偏差。誤差模式的差異與模型結(jié)構(gòu)（如計(jì)算CH₄生產(chǎn)量、土壤溫度等）相關(guān)。研究表明，在未來的濕地模型開發(fā)中，需要準(zhǔn)確估算甲烷通量的變率，尤其是短時(shí)間尺度上的甲烷變率。 ?????

相關(guān)研究成果以Characterizing Performance of Freshwater Wetland Methane Models Across Time Scales atFLUXNET-CH₄ Sites Using Wavelet Analyses為題，發(fā)表在《地球物理學(xué)研究雜志：生物地球科學(xué)》（Journal of Geophysical Research: Biogeosciences）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目（海外）和全球碳計(jì)劃甲烷項(xiàng)目的支持。 ?????