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锡林浩特草原CO2通量特征及其影响因素分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用锡林浩特国家气候观象台开路涡度相关系统、辐射土壤观测系统,测得的长期连续通量观测数据,对锡林浩特草原2009—2011年期间的CO2通量观测特征进行了分析。结果表明:CO2通量存在明显的年际、季节和日变化特征。3 a中NEE年际变率达到200 g·m-2,季节变率最大达到460 g·m-2,日变化幅度生长季最大达到0.25 mg·m-2·s-1。通过不同时间尺度碳通量与温度、水分、辐射等环境因子的分析,认为CO2通量日变化主要受温度和光合有效辐射影响,而季节变化和年变化主要受降水和土壤含水量的影响。降水强度及时间分布是制约牧草CO2吸收的关键因素,大于15%的土壤含水量有利于促进牧草生长。 相似文献
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利用静态箱/气相色谱(GC)法,对华北平原冬小麦拔节-成熟期间麦田土壤CH4气体通量进行了测定,得出华北平原典型冬麦田土壤是大气CH4的弱吸收汇。试验期间土壤CH4通量存在明显的季节变化和日变化,麦田拔节-成熟期间土壤CH4通量日平均值为-18.3μg·m-2·h-1,波动范围为-4.3-24.4μg·m-2·h-1;在土壤CH4通量的日变化中,观测到麦田土壤在午间和夜间都有一个吸收峰,峰值出现的时间因生育期不同而有所不同。试验期间CH4通量日平均值与土壤温度关系不明显,而与土壤水分呈负相关(α=0.01);日变化中土壤CH4通量与地表温度的相关性较差,而与5cm地温相关密切。麦田拔节-成熟期间土壤CH4通量日平均值随NH4+-N施用量的增加呈递减规律,农田秸秆还田后不利于土壤对CH4的吸收。 相似文献
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利用2018年4月—2019年4月南京盘城大孔径闪烁仪(Large Aperture Scintillometer,LAS)观测数据,分析了城镇感热通量的时空变化特征及影响因素。结果表明:1)南京城镇感热通量呈单峰型日变化特征,白天明显大于夜间,且白天晴天明显大于阴天,夜间晴天略小于阴天,晴、阴天小时感热通量年平均分别在2.25～200.53 W·m-2、13.10～132.52 W·m-2波动。2)城镇感热通量夏季明显大于冬季,8月昼、夜分别为112.19、23.54 W·m-2,2月昼、夜分别为35.57、11.57 W·m-2。3)晴天白天条件下,不同风向(通量贡献源区)城镇感热通量存在显著差异,即随着不透水层占比的增加,净辐射分配到感热通量的比例明显提高,当占比大于60％时提高趋势不明显。4)以莫宁-奥布霍夫长度判断大气稳定度为标准,C2n法在计算感热通量的5种大气稳定度判断方法中的误判率较低且数据源于LAS,是比较适宜城镇夜间大气稳定度的判断方法。5)在影响城镇感热通量的地表参数中,有效高度变化的影响最大,风速变化的影响较大特别在秋冬季节更为明显,波文比变化对城镇感热通量的影响较小,温度、地表粗糙度和零平面位移变化的影响可忽略不计。 相似文献
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实现我国2060年“碳中和”目标,需要大力发展包括风能在内的清洁能源,然而气候变化给未来风资源利用带来较大的不确定性。本文利用人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)算法对16个CMIP6气候模式风速数据进行逐一订正,在此基础上预估21世纪30、60年代以及21世纪末这3个不同年代在低(SSP1-2.6)和高(SSP5-8.5)排放情景下中国风功率较当代的变化。结果表明,ANN算法使CMIP6气候模式均方根误差平均降低(39.93％±9.57％),并使多模式集合平均与观测的相关系数从0.56增加到0.83,更好地再现了中国当代风速的空间分布和季节变化。在此基础上,预估的21世纪60年代(2050—2064年)风功率密度在两种情景下分别减少了(1.01±0.94) W·m-2(2.62％±2.27％)和(1.11±1.45) W·m-2(1.90％±2.51％)。时间上,春季作为风能密度最大的季节,两种排放情景下风功率分别减少了(1.16±1.14) W·m-2和(1.43±1.58) W·m-2。空间上,中国东南部风功率密度在SSP1-2.6情景下降(0.56±0.53) W·m-2,而SSP5-8.5情景下上升(0.40±0.29) W·m-2。近期(2025—2039年)全国平均风功率密度在两种情景下分别减少了(0.52±0.83) W·m-2和(0.54±1.02) W·m-2,而长期(2085—2099年)风功率密度分别减小了(0.98±1.17) W·m-2和(1.83±1.17) W·m-2。利用极度梯度提升(XGB)算法订正CMIP6数据的预估变化量级偏小但趋势一致,表明随着全球变暖幅度的增加,我国风功率降低的趋势将更加显著。 相似文献
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2007和2008年夏季北京奥运馆大气PM10与PM2.5质量浓度变化特征 总被引：6，自引：1，他引：5
为了监测北京奥运主场馆附近大气颗粒物的污染状况以及评估奥运污染源减排措施对北京大气颗粒物质量浓度变化的影响,利用颗粒物在线监测仪器TEOM于2007年和2008年夏季,在奥运主场馆附近的中国科学院遥感应用研究所办公楼楼顶对大气颗粒物PM10和PM2.5进行了连续同步观测。结果表明,2007年夏季监测点附近大气PM10与PM2.5质量浓度的平均值分别为153.9和71.2μg·m-3,而2008年夏季PM10与PM2.5质量浓度的平均值分别为85.2和52.8μg·m-3。与奥运前一年同时段相比,奥运时段大气PM10和PM2.5的质量浓度分别下降44.5%和25.1%。对比分析奥运前后的2次典型污染过程发现,空气相对湿度的增加和偏南气流输送的共同影响易造成大气颗粒物的累积增长,而降雨的湿清除作用和偏北气流则会使大气颗粒物浓度迅速降低。在相近的气象条件下,奥运前后的污染过程中,大气细粒子的日均增长速率分别为25.1和13.9μg·m-3·d-1,而大气粗粒子的日均增长速率分别为20.8和2.2μg·m-3·d-1,奥运时段污染累积过程中大气粗、细粒子的增长速率分别显著低于和略低于奥运前同时段污染过程中颗粒物的增长速率。污染源减排措施的实施是奥运期间大气颗粒物质量浓度降低的主要原因,从控制效果来看,奥运期间实施的污染源减排措施对大气粗粒子的控制效果明显好于大气细粒子。 相似文献
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本试验以PAR （光合有效辐射）800 μmol·m-2·s-1，温度25℃为对照（CK），设置6个处理[L1T1（PAR 200 μmol·m-2·s-1，4℃）、L1T2（PAR 200 μmol·m-2·s-1，6℃）、L1T3（PAR 200 μmol·m-2·s-1，8℃）、L2T1（PAR 400 μmol·m-2·s-1，4℃）、L2T2（PAR 400 μmol·m-2·s-1，6℃）和L2T3（PAR 400 μmol·m-2·s-1，8℃）]，分别处理6、12、24、48和72 h，以研究低温弱光双重胁迫对番茄苗期干物质分配以及不同器官的可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的影响.结果表明：低温弱光双重胁迫使地下部分干物质分配比例减小，而对地上部分干物质分配比例无显著影响，地下部分的干物质分配比例随时间的变化与地上部分相反；低温弱光胁迫显著降低了番茄茎和叶片的可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸的含量；根的可溶性糖含量随胁迫时间的变化趋势与地上部分不一致，但根、茎、叶片的可溶性糖含量均以L2T3处理72 h含量最高，分别为94.88、77.09和41.62 mg·g-1；根的可溶性蛋白含量随胁迫时间的变化趋势与地上部分不一致，茎和叶片的可溶性蛋白含量均以L2T3处理12 h最高，以L1T1处理72 h最低；不同器官的游离氨基酸含量随胁迫时间的变化趋势与可溶性蛋白相反；弱光对番茄干物质和营养物质含量的影响小于低温.研究证实苗期番茄在低温弱光胁迫前期，干物质和营养物质先向地上部分分配，胁迫24 h后则更多地向根系积累. 相似文献
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利用改进CASA模型计算了三江源地区植被净初级生产力(NPP).NPP值在区域上呈现由东南向西北递减的趋势,黄河源区东南部地区的植被NPP值较高,而长江源西北部的植被生长稀疏;2004—2008年三江源区NPP值呈略下降趋势,2006年该区植被的NPP年总量最大为62.93 Tg·a-1,2005年NPP总量最小为60.9 Tg·a-1;从季节分布来看,NPP值从5月开始增加,到7月达到最大,随后又逐渐降低.三江源地区草甸植被NPP值最大为188.95 g·m-2·a-1;高寒草原为129.41 g·m-2·a-1.其中,草原植被受气候年际变化影响相对较大,高寒草原年际变化表现为2004—2006持续上升.NPP的波动主要是由于该地区的温度、年降水量以及年太阳总辐射量等因素的变化造成的.在海拔较高的地区,温度与NPP的呈极显著相关,相关系数为0.8,而降水量与NPP的相关系数为0.7. 相似文献
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气溶胶质量密度是气溶胶重要的参数,它影响着大气中复杂的化学反应,也与气溶胶的传输过程和空间分布息息相关.基于MERRA-2再分析资料提供的气溶胶柱质量密度数据,研究了我国塔里木盆地1980—2018年长时间序列的沙尘气溶胶柱质量密度的时空分布特征.结果表明,沙尘气溶胶和沙尘PM2.5气溶胶柱质量密度有很大的变化范围,平均值分别为0.33和0.086 g/m2,同时具有明显的年际、月和季节变化特征.沙尘气溶胶和沙尘PM2.5气溶胶柱质量密度的年平均值在0.24~0.41和0.06~0.11 g/m2范围内变化;春季最大,其平均值分别为0.47和0.12 g/m2,冬季最小,其平均值分别为0.13和0.04 g/m2;月平均值最大出现在5月,分别为0.57和0.14 g/m2,最小在1月,分别为0.1和0.03 g/m2. 相似文献
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利用2010年1-2月深圳LAP3000型风廓线雷达资料, 对湍流耗散率进行了估算, 针对典型晴天条件下的湍流耗散率ε、折射率结构常数C2n、水平风速和风切变, 分析了其时空变化特征。得出如下结论: (1) 深圳地区低空大气ε的量级在10-7~10-1 m-2·s-3之间, 与理论模拟值基本一致; (2) 时间分布特征为, 2 km以下ε有很明显的日变化特征, 夜晚和上午ε较大, 下午及傍晚减少;(3) 空间分布特征表现为, ε随高度大致呈递减分布;ε量级达10-2.5 m2·s-3所在高度可作为深圳地区2010年1月14-15日边界层顶高度的判断依据。 相似文献
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海洋是地表系统最大的碳库和重要碳汇区。海洋生物泵通过一系列复杂的生物地球化学过程将CO2转化成颗粒有机碳（Particulate Organic Carbon,POC）并输送到深海,是海洋储碳的重要途径。弱光层（真光层底部到1 000 m）的生物异养过程消耗了超过70%从真光层输出的POC通量,决定了生物泵的储碳效率,因此准确定量弱光层的再矿化速率对评估海洋碳汇有重要意义。本文针对海洋生物泵储碳问题,聚焦弱光层异养过程对海洋储碳的影响机制,对全球弱光层再矿化定量工作进行评述,综合分析弱光层POC的衰减、再矿化等问题,并展望了相关新技术的应用。 相似文献
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Measurements of DMS and other reduced sulfur compounds in surface waters have been carried out from a helicopter in the seas surrounding Scandinavia. Average summer time concentrations of DMS ranged from 70 to 150 ngS L-1. Simultaneous measurements of biological and physical parameters revealed no correlation between DMS and phytoplankton species, species assemblages, total phytoplankton biomass, chlorophyll a, temperature, and salinity. The only exception was a correlation between DMS concentration, Chrysochromulina spp. belonging to the Prymnesiophyceae, and salinity over a narrow range of salinity in the Baltic Sea.The flux of reduced sulfur to the atmosphere in July in this region is estimated to be 120–170 gS m-2 d-1 from the Baltic, 240–810 in the Kattegat/Skagerrak, and 120–690 in the North Sea. Annual fluxes are roughly 100 times higher than these daily fluxes. On an annual basis, biogenic sulfur emissions from the coastal seas are negligible (<1%) compared to the anthropogenic emissions in northern Europe. However, during the summer months, the biogenic sulfur emissions from the seas surrounding the Scandinavian peninsula are estimated to be as high as 20–70% of the anthropogenic emissions in Scandinavia. This makes it of interest to incorporate the biogenic emissions in calculations of long-range transport and deposition of sulfur within the region.Other volatile sulfur species, mainly methyl mercaptan, contribute about 10% of the total flux of reduced sulfur. Estimated fluxes of CS2 to the atmosphere ranged from 1 gS m-2 d-1 in the Baltic Sea to 6 gS m-2 d-1 in the North Sea. No emissions for H2S or COS were detected. 相似文献
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土壤热异常影响地表能量平衡的个例分析和数值模拟 总被引：6，自引：0，他引：6
The statistical relationship between soil thermal anomaly and short-term climate change is presented based on a typical case study. Furthermore, possible physical mechanisms behind the relationship are revealed through using an off-line land surface model with a reasonable soil thermal forcing at the bottom of the soil layer.In the first experiment, the given heat flux is 5 W m-2 at the bottom of the soil layer (in depth of 6.3 m)for 3 months, while only a positive ground temperature anomaly of 0.06℃ can be found compared to the control run. The anomaly, however, could reach 0.65℃ if the soil thermal conductivity was one order of magnitude larger. It could be even as large as 0.81℃ assuming the heat flux at bottom is 10 W m-2. Meanwhile, an increase of about 10 W m-2 was detected both for heat flux in soil and sensible heat on land surface, which is not neglectable to the short-term climate change. The results show that considerable response in land surface energy budget could be expected when the soil thermal forcing reaches a certain spatial-tem poral scale. Therefore, land surface models should not ignore the upward heat flux from the bottom of the soil layer. Moreover, integration for a longer period of time and coupled land-atmosphere model are also necessary for the better understanding of this issue. 相似文献
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Roots are responsible for the uptake of water and nutrients by plants and have the plasticity to dynamically respond to different environmental conditions. However, most land surface models currently prescribe rooting profiles as a function only of vegetation type, with no consideration of the surroundings. In this study, a dynamic rooting scheme, which describes root growth as a compromise between water and nitrogen availability, was incorporated into CLM4.5 with carbon–nitrogen(CN) interactions(CLM4.5-CN) to investigate the effects of a dynamic root distribution on eco-hydrological modeling. Two paired numerical simulations were conducted for the Tapajos National Forest km83(BRSa3) site and the Amazon, one using CLM4.5-CN without the dynamic rooting scheme and the other including the proposed scheme. Simulations for the BRSa3 site showed that inclusion of the dynamic rooting scheme increased the amplitudes and peak values of diurnal gross primary production(GPP) and latent heat flux(LE) for the dry season, and improved the carbon(C) and water cycle modeling by reducing the RMSE of GPP by 0.4 g C m~(-2)d~(-1), net ecosystem exchange by 1.96 g C m~(-2)d~(-1), LE by 5.0 W m~(-2), and soil moisture by 0.03 m~3m~(-3), at the seasonal scale, compared with eddy flux measurements, while having little impact during the wet season. For the Amazon, regional analysis also revealed that vegetation responses(including GPP and LE) to seasonal drought and the severe drought of 2005 were better captured with the dynamic rooting scheme incorporated. 相似文献
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以通用陆面模式CLM 3.0(Community Land Model 3.0)为模型算子,基于集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman Filter,En KF)发展了一个土壤温湿度同化系统,主要用于改进模式对土壤温湿度和地表水热通量的模拟精度,并考察集合样本数、同化频率及不同观测量的组合对同化效果的影响。该系统同化了FLUXNET两个站点(阿柔和Bondville)不同土壤深度、不同时间频率的土壤温度和湿度数据。通过对阿柔站不同集合样本数的设计,综合考虑计算成本和计算精度,最终将集合样本数设置为40。通过分析三种同化方案对同化频率的敏感性得出,同化土壤温度最为敏感,同时同化土壤温湿度次之,同化土壤湿度最不敏感。对于阿柔站点,同化系统对不同土壤深度温度和湿度的模拟精度均能提高90%,潜热通量的均方根误差由94.0 W·m~(-2)降为46.3 W·m~(-2),感热通量均方根误差由55.9 W·m~(-2)降为24.6 W·m~(-2)。Bondville站点浅层土壤温度的改进在30%左右,深层土壤温度改进达到60%,对土壤湿度的改进均在70%以上,潜热通量和感热通量的均方根误差分别从57.4 W·m~(-2)和54.4 W·m~(-2)降为51.0 W·m~(-2)和42.5 W·m~(-2)。试验结果表明,同化站点土壤温湿度数据对土壤水热状况及通量的模拟改进非常有效,同时也验证了同化土壤水分遥感产品的可行性和必要性。 相似文献
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东海黑潮区潜热变化对中国春季降水的影响及其影响过程 总被引：2，自引：0，他引：2
本文利用美国NCEP/NCAR再分析资料、哈德来(Hadley)中心海温数据、国家气候中心的观测站降水和客观分析海气通量(OAFlux)潜热感热通量资料,研究了1960~2010年春季黑潮区潜热输送对中国春季降水的影响及其影响过程。本文以黑潮流经的中国东部海域及邻近海域为研究对象,该区域是黑潮的主体区域,在文中简称为东海黑潮区。对中国东海以及邻近海域海温与降水的分析表明,在夏季该区域可能以大气强迫海洋为主,而在春冬两季可能主要为海洋强迫大气为主,秋季则可能为不明显的海气相互作用。在春季西北太平洋区域中感热和潜热都对黑潮流经的区域有比较好的敏感性,黑潮流经区域感热和潜热的气候平均值分别约为30 W m-2与120 W m-2;春季的感热通量标准差大值区主要集中在日本以西区域,潜热通量标准差主要集中在中国东海区域与日本东南区域(即东海黑潮区域)。春季潜热EOF第一模态的主要变化就集中在东海黑潮流域。相关分析与合成分析的结果表明,当黑潮潜热指数为正时,华南地区春季降水偏多,长江以北地区偏少,反之亦然。在物理过程分析中,黑潮潜热指数大于0.8时,长江以南的中国大陆有比较强盛的异常北风,使得水汽无法输送到更北的地区,导致在华南地区水汽的积累,并且在海面出现有利于降水的垂直运动异常延伸到大陆上,使华南地区降水增多,而长江以北的东部地区由于水汽输送偏弱,导致水汽积累偏少,从而降水减少。当黑潮指数小于-0.8时,有较强盛的异常南风,有利于水汽输送到北方地区,水汽在华北地区积累,导致长江以北出现降水正异常,而华南地区由于南风偏强,水汽输送加强,导致水汽无法在此区域积累,并且出现不利于降水的垂直运动异常,从而导致降水偏少。 相似文献
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Intraseasonal variability (ISV) of latent-heat flux in the South China Sea (SCS) is examined using 9 years of weekly data from January 1998 to December 2006. Using harmonic and composite analysis, some fundamental features of the latent-heat flux ISVs are revealed. Intraseasonal latent-heat flux has two spectral peaks around 28–35 and 49–56 days, comparable with the timescales of the atmospheric ISV in the region. Active monsoon is clearly correlated with positive and negative phases of the ISV of latent-heat flux in the SCS. The characteristics of the intraseasonal latent-heat flux variations in summer are remarkably different from those in winter. The amplitudes of significant intraseasonal oscillations are about 35 and 80 W?m?2 during summer and winter monsoons, respectively. In summer, the intraseasonal latent-heat flux perturbations are characterized by slow eastward (about 1° latitude/day) and slower northward (about 0.75° longitude/day) propagations, probably in a response to eastward and northward propagating Madden-Julian oscillations (MJOs) from the equatorial Indian Ocean. In contrast, the perturbations appear to remain in the northern SCS region like a quasi-stationary wave in winter. In summer, the intraseasonal latent-heat flux fluctuations are highly correlated with wind speed. In winter, however, they are primarily associated with winds and near-surface air humidity. In addition, the intraseasonal SST variation is estimated to significantly reduce the amplitude of the intraseasonal latent-heat flux by 20% during winter. 相似文献
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利用欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts， ECMWF）再分析资料，基于大气扰动分解技术，对2012年7月华北东部两次副高边缘大暴雨事件进行扰动分析。结果表明：边界层及对流层低层扰动辐合中心与副高边缘大暴雨中心有较好地对应关系；扰动锋区和扰动比湿大值区（4 g·kg-1）叠加的区域与大暴雨落区相对应，与切变线类暴雨不同，副高边缘暴雨中心并不是出现在冷暖空气対峙扰动（0 ℃线）的位置，而是发生在扰动锋区内的暖区一侧（扰动温度0 ℃以南）；两次过程均存在自南向北的水汽通道，且水汽在输送过程中不断得到抬升，大暴雨落区对应的扰动水汽通量散度中心分别达到-6.8×10-8g·cm-2·hPa-1·s-1和-11.9×10-8g·cm-2·hPa-1·s-1，为大暴雨的形成提供了较好地水汽条件。 相似文献