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三峡水库澎溪河消落区土-气界面CO2和CH4通量初探 总被引：1，自引：0，他引：1
水库近岸湿地(消落区)温室气体(CO2、CH4)产汇是水库温室气体效应问题的重要组成部分.本文以三峡水库支流澎溪河的白家溪、养鹿两处大面积消落区为研究对象,于2010年6 9月水库低水位运行期间,对近岸消落区土-气界面CO2、CH4通量进行监测.白家溪消落区土-气界面CO2通量均值为12.38±2.42 mmol/(m2·h);CH4通量均值为0.0112±0.0064 mmol/(m2·h).养鹿消落区CO2、CH4通量均值分别为10.54±5.17、0.14±0.16 mmol/(m2·h).总体上,6 9月土-气界面CO2通量呈增加趋势,而CH4通量水平呈现显著的递减趋势.消落区土地出露后植被恢复,在一定程度上促进了土壤有机质含量的增加,使得6 9月CO2释放通量的总体趋势有所增加.消落区退耕后,其甲烷氧化菌的活性得到恢复,加之在土地出露曝晒过程中土壤透气性增强,使得消落区土壤对大气中CH4吸收氧化潜势增强.尽管如此,仍需进一步的研究以明晰消落区土-气界面CO2、CH4产汇的主要影响因素. 相似文献
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风尘堆积中SiO2/Al2O3值与粒度的关系及其对东亚冬季风的指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
在渭南及洛川剖面将基本未经历风化的黄土样品分离成8个粒级后进行化学分析, 结果表明, <50 mm的各粒级样品中SiO2/Al2O3分子比与粒度f 值呈明显线性负相关, 即在<50 mm粒级范围内颗粒越粗, 黄土的SiO2/Al2O3值越大; 而<50 mm各粒级的含量之和占全岩的98%以上. 在黄土层中, SiO2/Al2O3与全岩粒度变化有较好的可对比性, 而在古土壤中SiO2/Al2O3值反映出一系列全岩粒度无法揭示的信息. 相似文献
3.
涡度相关技术的发展, 为准确获取区域尺度的CO2通量分布格局提供了数据基础. 但由于涡度相关技术自身的局限性, 需要利用模型模拟作为获取区域CO2通量的重要手段. 可是CO2通量和其他微气象变量之间的非线性关系给模拟CO2通量的时空动态变化带来了一定的困难.人工神经网络模型为模拟CO2通量与其他微气象变量的非线性关系提供了一种新的手段. 在ChinaFLUX三个不同类型(农田、森林、草地)生态系统中, 基于2003年6~8月的半小时涡度相关观测数据, 采用BP人工神经网络模型, 以能量通量(净辐射、潜热、显热和土壤热通量)以及温度(空气温度、土壤温度)和表层土壤水分作为输入变量, 模拟了CO2通量的动态变化. 结果表明, 人工神经网络模型具有较好的模拟结果, 其R2系数在0.75与0.866之间.RMSE在0.008 ?mol/m2与0.012 ?mol/m2之间, MAE在1.38 ?mol/m2与3.60 ?mol/m2之间, 其中农田和森林生态系统的模拟精度略高于草地生态系统.其次, 通过比较土壤水分要素是否参与模拟的结果表明, 在生长季期间, 不存在土壤水分胁迫的情况下, 土壤水分的参与并不能显著提供模型模拟的精度. 最后, 应用连接权重方法进行了神经网络模型不同输入变量的重要性分析, 指出神经网络模型不完全是一个黑箱模型, 也可以有效地揭示出某些机理性现象.该研究证明, 神经网络模型不仅可以有效地模拟CO2通量, 也可以揭示出一些机理现象, 为通过涡度相关观测与遥感反演技术的集成途径, 利用已获取的区域尺度能量通量数据, 模拟分析区域尺度的CO2通量分布格局提供了一种有效的方法. 相似文献
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内陆水体是大气CO2收支估算的重要组成部分。农业流域分布着大量池塘景观水体,且具备蓄洪抗旱、消纳污染、水产养殖等多种功能。但是,农业流域不同功能的小型池塘CO2排放特征尚不清楚。本研究以极具农业流域代表性的烔炀河流域为研究对象,选取流域中用于水产养殖(养殖塘)、生活污水承纳(村塘)、农业灌溉(农塘)、蓄水(水塘)的4个功能不同的景观池塘,基于为期1年的野外实地观测,以明确农业流域小型池塘CO2排放特征。结果表明,不同功能池塘水体CO2排放差异显著,受养殖活动、生活污水输入和农田灌溉等人类活动影响,养殖塘((80.37±100.39) mmol/(m2·d))、村塘((48.69±65.89) mmol/(m2·d))和农塘((13.50±15.81) mmol/(m2·d))是大气CO2的热点排放源,其CO2排放通量分别是自然蓄水塘((4.52±23.26) mmol/(m2·d))的18、11和3倍。统计分析也表明,该流域池塘CO2排放变化总体上受溶解氧、营养盐等因素驱动。4个不同景观池塘CO2排放通量全年均值为(37.31±67.47) mmol/(m2·d),是不容忽视的CO2排放源,其中养殖塘和村塘具有较高的CO2排放潜力,在未来研究中需要重点关注。 相似文献
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北京城区低层大气PM10和PM2.5垂直结构及其动力特征 总被引：8，自引：0，他引：8
2003年8月10~26日在中国科学院大气物理研究所气象铁塔3个不同高度(8, 100和320 m)得到了1 min平均的PM2.5和PM10连续质量浓度资料, 配合其它观测资料, 其中包括4个不同高度(8, 100, 200和320 m)PM2.5和PM10日平均质量浓度, CO和NO2连续观测, 并结合气象铁塔同期的气象场观测, 揭示了北京城区PM2.5和PM10垂直结构及其动力特征. 北京325 m铁塔所观测到的气溶胶垂直分布大致分为两种类型: 渐缓递减型和快速递减型. 静稳天气以及污染日气溶胶垂直分布属于渐缓递减型, 而弱冷空气过境及清洁日气溶胶垂直分布属快速递减型, 气溶胶垂直分布特征是和边界层大气动力、热力结构及湍流特点密切相关. 清洁日低层(100 m)PM2.5和PM10浓度较接近于8 m, 高层(320 m)浓度下降较快, 其浓度和8 m相比几乎下降了—半, 其中PM2.5下降的略偏多些. 清洁日150 m以下存在较强的湍流强度, 气溶胶能够很好地混合, 但受上层较强的逆温层阻档又不能向高层输送, 同时, 清洁日各层水平风速较大, 尤其高层增加更加明显, 结果高层气溶胶浓度迅速降低, 因此造成气溶胶垂直分布上下浓度的明显差异. 污染日低、中(200 m)、高层PM2.5和PM10浓度与8 m比较平均逐层下降10%左右. 污染日伴随着边界层低风速出现, 同时边界层有两重浅薄递温层结构, 但气溶胶仍可在逆温层下进行—定的混合, 因此污染日PM2.5和PM10浓度随高度降低比较缓慢; 观测结果还发现320 m高度在西南和东南风向条件下PM2.5和PM10均明显出现高浓度值, 而其它高度PM2.5和PM10浓度和风向没有关系. 足痕分析计算结果表明这是由于来自污染相对较重的河北省保定、石家庄以及天津、山东等北京偏南地区对该高度的贡献, 而低层仅受北京局地源的影响. 所计算的功率谱和周期初步反映了静稳天气条件下铁塔各高度PM10的周期仅以分钟量级计, 而风速较大情况下PM10和PM2.5在320 m除存在分钟量级的短周期外, 尚有小时级的较长周期出现; 和作者以往观测所发现的在北京不同测点、不同高度, 各空气污染物种有同位相变化特点一样, 基于试验同样观测到铁塔不同高度PM2.5和PM10日变化及平均日变化也有同位相的特点, 其充分展示了北京城市冠层中存在空气污染物同位相的时空分布特征; PM10和PM2.5平均日变化呈较平缓的双峰特征. 其密切地联系到北京城市冠层中不同高度存在明显的湍流动量通量、感热通量和湍流动能的相似日变化的特点; 此外, 静稳天气PM2.5和PM10浓度随高度增加降低较慢, 低层降低为8 m的90%左右, 中层略低于低层, 高层约为8 m的80%. 弱冷空气过境天气条件下PM2.5和PM10浓度随高度增加明显降低, 低层可降到8 m的70%, 中层以上降到20%~30%, 其中PM2.5降低的更多—些. 相似文献
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采用网格化布点野外流动观测的方法测量了汤阴地堑南部380个点的土壤 H2 浓度,分析其空间分布特征及其与构造的关系,并进一步揭示出气体地球化学特征与区域地质构造背景间的联系. 研究结果表明,汤阴地堑南部土壤 H2 浓度介于(0．26~175．50)×10-6,背景均值为(17．25±11．19)×10-6,异常阈值下限为57．30×10-6.在空间上,土壤 H2 呈现出西低东高的分布特征,受覆盖层厚度和地表沉积特征的影响,低于背景值的测点主要分布于研究区西部.高值异常测点主要集中在研究区东部并沿汤中、汤东断裂带分布,H2 浓度等值线高值中心点连线与断裂带走向基本一致,汤西断裂带虽没出现高值异常,但 H2 浓度相对高值仍然在断裂带及邻近区域,反映出构造对 H2 释放的控制作用.同时,土壤 H2 等值线空间分布也显示,在研究区存在一条北东-南西向的 H2 浓度高值异常条带,推测存在一条规模较大的隐伏断裂.研究区主要断裂带 H2 浓度表现为汤西断裂带显著低于汤中、汤东断裂带,而异常衬度表现为汤西断裂带、汤中断裂带小于汤东断裂带.结合研究区地球物理探测资料分析认为 H2 浓度及异常衬度是构造活动背景的反映,部分深部来源的 H2 通过深大断裂及有利的深浅构造组合向地表扩散迁移,在地壳浅部与浅源 H2 混合,并在断裂带上覆土壤层形成浓度高值异常条带.需进一步开展 H2 在汤阴地堑南部构造活动监测中的应用探索.同时也需要对研究区由北东-南西向 H2 浓度异常条带而推测出的隐伏断裂开展进一步深入研究. 相似文献
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采用时间序列的“传染型余震序列”（ETAS）模型和最大似然法对2010年4月14日青海玉树MS7.1地震序列的参数进行了估计。为考察其结果的稳定性,设定不同的截止震级和不同的拟合截止时间分别进行序列参数估算。选用截止震级MC=ML1.5对玉树MS7.1地震序列整体的参数进行拟合,计算获得α=0.948 2,p=1.059 6和b=0.817 3。与中国大陆M>7.0地震序列的平均序列参数相比较表明,玉树MS7.1地震序列表现为触发次级余震的能力较弱,序列衰减速率较快。研究表明,截止震级MC对α、k和p值有一定的影响。随截止震级逐渐增大,参数k值逐渐减小,α值总体上有增加的趋势,而对p值的影响较小。在地震序列的早期阶段,ETAS模型参数中的p值和α值在震后14天内随时间的变化幅度较为明显,其后各参数变化相对平稳。 相似文献
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十三陵“清洁区”秋季O3在地面及近地边界层垂直分布变化的探测研究 总被引：4，自引：0，他引：4
利用2001年9月7~12日北京郊区十三陵(40°17′15″N, 116°12′51″E)探测资料, 对O3在地面及近地边界层垂直分布特征进行了研究. 结果显示, 在十三陵地区地面和近地边界层内O3浓度平均日变化特征较为一致, O3浓度在早晨最低, 上午逐渐增加并在下午2~5时之间升至最高, 夜间逐渐下降. 日出前或日落后受山谷下沉气流、近地面逆温层及沉降的综合影响, 200~300 m以下的O3浓度普遍是低值. 十三陵地区O3高浓度的臭氧与北京城区污染输送有密切联系. 当主导风向来自北京城区时, 中午至下午则出现轻度、中度甚至重度O3污染现象; 相反, 当主导风向为其他来向时, O3浓度低. 十三陵“清洁区”盆地地形特点使得来自北京城区污染物在该地累积, 并在光化学反应有利的情况下, 造成局地的高O3污染现象, 此结果在城市发展规划中应引起重视. 相似文献
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Wang Guoan Han Jiamao Zhou Liping Xiong Xiaogang Tan Ming Wu Zhenhai Peng Jun 《中国科学D辑(英文版)》2006,49(1):97-102
Carbon isotope ratios (δ
13C) of 89 C4 plant samples were determined from the loess area in North China. δ
13C values vary between −10.5‰ and −14.6‰ with a mean of −12.6‰. Along a precipitation gradient from the semi-moist area to
the semiarid area, then to the arid area, the δ
13C values of C4 plants show a slight decreasing trend. The δ
13C values of C4 plants in the dry season are found lower than those in the wet season. These trends are opposite to those observed for C3 species. 相似文献
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通过对2003年1月1日—2013年4月1日芦山地震前震源区中小地震震源机制解的分析,发现不同阶段的震源机制解在一定程度上反映了强震孕育过程中构造应力场随时间的变化。震源区中小地震的P轴方位角C_V值在芦山M7.0地震发生前有一个上升-下降-上升的过程,只是相比于汶川8.0级地震前C_V值的下降-上升过程经历了更长的时间,这表明四川芦山M7.0地震的孕育经历了长时间的应力积累,与许多研究结果相一致。2007年1月1日—2014年4月1日C_V值空间分布的非均匀性特征在龙门山断裂带南段有显著的增强与减弱过程,对于发震地点可能有一定的指示意义。 相似文献
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河流是连接大陆和海洋两大碳库的桥梁,在全球碳循环中的作用举足轻重.金沙江作为长江的上游段,对区域碳循环及区域化学风化的影响非常重要.于2015年8月8-18日对金沙江下游水-气界面CO_2与CH_4通量特征进行监测与分析.采用顶空平衡法结合薄边界层模型估算法计算表层水体CO_2与CH_4的分压以及水-气界面的交换通量,并分析环境变量与其之间的相关性.研究发现,金沙江下游表层水体p(CO_2)平均值为2724.84±477.18μatm,表层水体p(CH_4)平均值为59.96±6.74μatm;水-气界面CO_2通量平均值为2.24±0.50 mmol/(m2·h),CH_4通量平均值为0.000163±0.00009 mmol/(m2·h),通量与分压趋势基本保持一致.表层水体p(CO_2)与溶解性无机碳浓度、碱度均呈显著正相关,而p(CH_4)与水温、叶绿素a浓度均呈显著正相关,CO_2通量与p(CO_2)、溶解性无机碳浓度、碱度均呈正相关,CH_4通量与p(CH_4)、风速均呈正相关,其他环境因素对通量的影响不明显,仍需进一步研究.金沙江下游水-气界面CH_4扩散通量较低,而CO_2扩散通量在世界主要河流中属于中等水平. 相似文献
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Taking Huanglong Ravine and Kangding, Sichuan, and Xiage, Zhongdian, Yunnan, as examples, the authors summarize the hydrogeochemical
and carbon stable isotopic features of the geothermal CO2-water-carbonate rock system and analyze the CO2 sources of the system. It was found that the hydrogeochemical and carbon stable isotopic features of such a system are different
from those of shallow CO2-water-carbonate rock system, which is strongly influenced by biosphere. The former has higher CO2 partial pressure, and is rich in heavy carbon stable isotope. In addition, such a geothermal system is also different from
that developed in igneous rock. The water in the latter system lacks Ca2+, and thus, there are few tufa deposits on ground surface, but it is rich in light carbon stable isotope. Further analysis
shows that CO2 of the geothermal CO2-water-carbonate rock system is a mixture of metamorphic CO2 and magmatic CO2. 相似文献
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目前我国建筑工程抗震设计规范中对于工程场地条件的判断依据主要是地表以下20m深度范围内土层的等效剪切波速,简称VS20。相比之下,国外应用较广的是地表以下30m深度范围内的等效剪切波速,简称VS30。这种差别导致国内科研工作者在应用国外的地震工程、工程抗震模型时经常遇到对场地条件描述不准确的困难。为了解决这个问题,本文根据147个四川、甘肃地区国家强震动台站20m左右深度的钻孔剪切波速数据,利用延拓方法、场地分类统计方法以及基于地形特征的VS30估计方法研究各台站VS30与VS20的经验关系,对比发现基于速度梯度延拓的结果最为可取。参考国际上通用的Geomatrix Classification场地分类标准,最终得到四川、甘肃地区各类场地的平均VS30,此结果可以为缺乏钻孔数据的工程场地的VS30估计提供参考。 相似文献
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A numerical simulation was conducted to predict the change of pCO2 in the ocean caused by CO2 leaked from an underground aquifer, in which CO2 is purposefully stored. The target space of the present model was the ocean above the seafloor. The behavior of CO2 bubbles, their dissolution, and the advection-diffusion of dissolved CO2 were numerically simulated. Here, two cases for the leakage rate were studied: an extreme case, 94,600 t/y, which assumed that a large fault accidentally connects the CO2 reservoir and the seafloor; and a reasonable case, 3800 t/y, based on the seepage rate of an existing EOR site. In the extreme case, the calculated increase in ΔpCO2 experienced by floating organisms was less than 300 ppm, while that for immobile organisms directly over the fault surface periodically exceeded 1000 ppm, if momentarily. In the reasonable case, the calculated ΔpCO2 and pH were within the range of natural fluctuation. 相似文献
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Expeditions during the summers of 2002 and 2003 implemented continuous monitoring of near-surface (2 m height) atmospheric
CO2 and H2O concentrations at the 4500 m elevation on Muztagata. The resultant data sets reveal a slight decrease of CO2 concentrations (of about 5 μmol·mol-1) and changes in the diurnal variations from the end of June to the middle August. The daily maximum CO2 concentrations occur between 02:30-05:30 AM (local time) and the minimum levels occur between 12:00-15:30 PM. The atmospheric
CO2 concentrations in the summer of 2002 were around 5 μmol·mol-1 lower than those during the same period of 2003, whereas the diurnal amplitude was higher. In contrast, we found that the
daily mean atmospheric H2O content in 2003 was much lower than that in 2002 and there exists a striking negative correlation between CO2 and H2O concentrations. We therefore suggest that the near-surface atmospheric CO2 concentration is affected not only by photosynthesis and respiration, but also by the air H2O content in the glaciated region around Muztagata. 相似文献
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Xiao Lin Mark J. McCarthy Stephen A. Carini Wayne S. Gardner 《Continental Shelf Research》2011,31(2):120-128
A new approach, combining 15NH4+ isotope dilution and continuous-flow techniques, provided estimates of “actual” and “net” NH4+ flux and sediment NH4+ demand (SAD) at the sediment-water interface (SWI) of sites in the northern Gulf of Mexico (NGOMEX). The sites included a hypoxic site (C6), two sites with intermediate oxygen levels (B7 and F5), and a normoxic site (CT). Control cores without isotope addition and other cores from the same site treated with 15NH4+ labeled overflowing water differentiated between net and actual regeneration flux and actual vs. potential uptake flux of NH4+. Experiments were conducted in 2008 before (July) and after (September) two successive hurricanes (Gustav and Ike) and in January and August, 2009. Actual regeneration was significantly higher than net flux at most sites. Net flux did not differ significantly in most sites/dates, but the actual regeneration, and the actual and potential uptake, showed temporal and spatial variation; the flux at the hypoxic site was more active than non-hypoxic sites. SAD, the difference between potential and actual NH4+ uptake flux, was higher at the hypoxic site than at non-hypoxic sites before and after the hurricanes in 2008 and during the hypoxia season in 2009. SAD related negatively to bottom water DO values. Conclusions: (1) net flux often underestimated actual regeneration, (2) hurricane activity decreased N dynamics, and (3) microbial N limitation status at the hypoxic site related to NH4+ removal processes that were independent of oxygen (e.g., anaerobic heterotrophic uptake or anammox). These results indicate a rather consistent NH4+ demand at the SWI during the hypoxic season and suggest that reduced nitrogen may limit microbial dynamics in the region. 相似文献
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Ying-Ya Hsu Tung-Li Hsiung H. Paul Wang Yasuhiro Fukushima Yu-Ling Wei Juu-En Chang 《Marine pollution bulletin》2008,57(6-12):873
The nitrogen-doped TiO2 nanotube (N-TNT) thin films were synthesized using ZnO nanorods as the template and doped with urea at 623 K. Under ultraviolet (UV) and visible light irradiation, the efficiencies for photocatalytic degradation of methylene blue is as high as 30%. About 10% of toluene (representing aromatics in the spill oils) in sea water can be photocatalytically degraded under visible light radiation for 120 min. The aliphatic model compound (1-hexadecene) has, on the contrary, a less efficiency (8%) on the N-TNT photocatalyst. On the average, under visible light radiation, the effectnesses of the N-TNT for photocatalytic degradation of model compounds in the spill oils in sea water are 0.38 mg toluene/gN-TNT h and 0.25 mg 1-hexadecene/gN-TNT h. It is expected that spill oils in the harbors or seashores can be adsorbed and photocatalytically degraded on the N-TNT thin films that are coated onto levee at the sea water surface level. 相似文献