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Applicability of an eddy covariance system based on a close-path quantum cascade laser spectrometer for measuring nitrous oxide fluxes from subtropical vegetable fields 
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下载免费PDF全文 《大气和海洋科学快报》2016,(5)
亚热带蔬菜地是氧化亚氮(N_2O)的重要排放源,本研究首次采用基于闭路量子级联激光吸收光谱仪的涡动相关(QCLAS-EC)法观测亚热带蔬菜地秋冬季非施肥阶段的N_2O排放通量,以评估QCLAS-EC法测量亚热带蔬菜地N_2O通量的适用性。结果表明,QCLAS-EC观测系统在野外条件下能长期稳定运行,可观测到N_2O排放的季节变化趋势,其检测限为18.5μg N m~(-2) h~(-1)(95%置信水平),试验期间获得的97.5%的N_2O通量大于此检测限,表明QCLAS-EC观测系统可有效并准确测量亚热带蔬菜地的N_2O排放通量,仪器本身的灵敏度不是通量检测的限制因素。 相似文献
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ZHANG Yukun WANG Rui PAN Zhanlei LIU Yan ZHENG Xunhua JU Xiaotang ZHANG Chong BUTTERBACH-BAHL Klaus HUANG Binxiang 《大气和海洋科学快报》2019,(2)
准确定量施肥农田土壤的N_2排放仍然困难。本研究基于华北冬小麦季的一次基肥(尿素150 kg N ha~(–1))施用事件,采用氦培养-直接测定N_2法,在与田间土壤温度和氧气含量一致的条件下测定鲜土的N_2和N_2O排放。结果显示:施肥和灌溉/降雨事件共同促进N_2和N_2O出现峰值排放;施肥导致N_2O/(N_2O+N_2)摩尔比增加至0.25;基肥施用后的一个月内,土壤N_2和N_2+N_2O排放损失分别占肥料氮投入的1.6%和2.2%。我们的结果证实了广泛采用的乙炔抑制法极大的低估了冬小麦田石灰性土壤N_2排放造成的肥料氮素损失。 相似文献
3.
农业气象观测的最优化问题是一个综合性的问题。在解决这个问题时,必须考虑观测目的、天气气候变化和农业对象的地区性与统计结构。它本身包括以下几个问题:确定农业气象观测的允许误差;评定气象要素的时空变化;解决气象观测合理的时空分布。一般来说,农业生产过程可以表达为(dД)/(dt)=f(M_t,W_t,R_t) (1)Д——由 t 时刻前的环境条件所决定的最高产量(潜在产量),它等于Д=integral from t to t_0 f(M_t,W_t,R_t)dt (2)M_t,W_t——在 t 时刻的农业对象和环境状况;R_t——在同一时刻农业措施的影响;t_0——t的初始时刻。 相似文献
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利用陶瓷头土壤溶液收集器采集2006年7月～2007年8月问长白山阔叶红松天然林不同深度(15cm和60 cm)土壤溶液,探讨应用气液萃取平衡-气相色谱法测定森林土壤溶液中溶解性气体N_2O和CO_2浓度的可行性,并利用此方法研究林地不同深度土壤溶液中两种气体含量特征及其影响机理.研究结果显示观测期内林地15 cm和60 cm深度土壤溶液中溶解性CO_2浓度的变化范围分别为5.26～10.71μg·mL~(-1)(C)和3.13～6.16 μg·mL~(-1)(C),溶解性N_2O浓度的变化范围分别为2.44～13.40 ng·mL~(-1)(N)和3.23～27.98 ng·mL~(-1)(N).阔叶红松天然林土壤溶液中溶解性CO_2和N_2O浓度均呈现出明显的季节性变化.春融后的降水促进了土壤溶液中溶解性N_2O产生,尤其在60 cm深度.与60 cm深度相比,林地15 cm深度溶液中溶解性CO_2浓度的季节性变化更明显,尤其在植物生长旺季.逐步回归分析显示,水溶性有机碳含量可以解释林地不同深度溶液中溶解性CO_2浓度变化的29%;水溶性有机氮含量可以解释林地60 cm深度溶解性N_2O浓度变化的34%.因此,水溶性有机碳和有机氮分别是长白山阔叶红松林土壤溶液溶解性CO_2和N_2O形成的重要因子.同时研究结果表明本文实验方法对于测定林地不同深度土壤溶液中溶解性N_2O和CO_2含量均有较好的适用性,连续三次萃取后所获得的气体浓度可有效反映溶液中的实际气体浓度. 相似文献
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一、引 言 设因变量Y和自变量X_1,X_2,…,X_k有如下的关系:(1.1) Y=β_0+β_1X_1…+β_kX_k+e其中e是随机误差,满足条件:E(e)=0,D(e)=σ~2。 称Y=β_0+β_1X_1+…+β_kX_k为Y关于X_1……,X_k的回归方程. 相似文献
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本文利用多重尺度方法研究了大气中重力内波的非线性问题,指出,当大气中的Bruntvaisala频率随高度变化时,我们可以得到一个非线性Schrodinger方程,同时还指出,当N~2按N~2=N_0~2+vcosnz(v>o)和N~2=N_0~2+vsinnz(v>0)分布时,可得到如下结论:当大气中的重力内波的波数满足3n~2-k~2<0时,大气中的重力内波可能会出现Benjammin-Feir不稳定,也就是说,大气中垂直方向的波长较长、水平方向的波长较短的重力内波容易出现Bebhanub-Feir不稳 相似文献
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天气学上,空气速度场犷=矿(M,t)二“(x,夕,z,t)j’ +。(x,夕,:,t)了+切(x,少,z,t)灭是一个非定常场,它的散度尸·矿=止坦-十一鱼二十』望一 axJ夕az表示即时散度,并且有ld占犷j犷dt“厂·矿诊厂一tJ一刁这里犷表示空气块(即空气质点)的体积,这就是天气学散度公式。因此天气学上定义空气速度场的散度是:空气块在单位时间里单位体积的体积改变量。 在数学上,一般研究的是定常场,设矢量场为诬=万(M)=尸(x,y,z)了+Q(x,y,z)玄+R(x,夕,z)百则场中一点M处的散度定义为时刻开始,萨不再随时间改变的话,那么萝,(M,,卜”表示单位时间里穿出闭曲面“… 相似文献
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证明了如下抛物方程解的整体存在性和梯度估计ut-d iv{σ(|u(t)|2)u(t)} g(t,x,u,u)=0,Ω×[0,∞)。初边值条件为u(x,0)=u0∈W1,0 p0(Ω),u(x,t)Ω=0,0≤t< ∞。其中:Ω是RN的有界区域,σ(|u(t)|2)是形如σ(|u(t)|2)=|u|m的函数,m>0,且g(t,x,u,u)是非线性扰动,形如ts|x|μuα|u|β 1。在假设Ω的平均曲率为非负,且‖u0‖p0,p0≥max{2N(β-m),2αN,2}较小的情况下,可以推导出‖u‖∞的估计,并得出广义解是整体存在的。 相似文献
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获得矩阵乘积的特征值与奇异值的不等式。(1 )设 A、B为非负定 Hermite阵 ,1≤ i1 <… 相似文献
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1前言大气运动是非常复杂的，其复杂性在数学上表现为非线性。欧阳首承[1]从实际出发，经过多年对流体演化特征和一系列非线性模型的研究和分析，指出在流体运动过程中非线性外迫力可导致原函数的连续性崩溃及逆转；而方程自身的非线性则可导致流体辐合，通过不连续逆转演变为辐散，并称这种过程为溃变，即旧结构的破坏，并通过不连续产生新结构。这种过程正好与天气演变中的转折性变化相对应。Zt意使型图1为概念化的系统演变的模型。fo表示初始时刻，t。表示终极时刻或预报时效，黑点表示一个孤立系统，矢量V可抽象地表示为系统演变方向，… 相似文献
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微量气体气候效应的数值模拟 总被引：2，自引：1，他引：2
本文利用能量平衡模式(EBM)研究了二氧化碳(CO_2)、臭氧(O_3)、甲烷(CH_4)一氧化二氮(N_2O)及氟氯烃(CFC_s)等微量气体的气候效应,结果表明,CO_2、CH_4、N_2O、O_3和CFC_s的浓度全部增至现在浓度的2倍时,将使全球海平面平均气温上升2.68℃。CO_2的浓度单独变为目前浓度的2倍、3倍和4倍时,全球海平面平均温度将上升2.16℃、3.88℃和5.64℃。CH_4(或N_2O)、O_3、CFC_s等的浓度分别单独变为目前浓度的2、3和4倍时,全球海平面平均温度将分别上升0.26℃、0.53℃、0.75℃;0.21℃、0.42℃、0.64℃;0.004℃、0.008℃及0.012℃。 可以看出,在目前情况下,CH_4、N_2O、O_3和CFC_s等微量气体的作用与CO_2相比还很小,但它们比CO_2在大气中的聚集速度快、滞留时间长,且保热力较强,因而它们所起作用的相对大小会随时间而增大。 另外,增温在赤道最小,随纬度增高而增大,在极地达极大值,但南北极增温不等,南极增温比北极大。 相似文献
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利用2009—2010年北京地区潮土茄田定位试验资料和气象、土壤及栽培管理措施等资料,采用SMCR__N蔬菜作物模型对北京地区潮土紫长茄和圆茄产量及圆茄吸氮量进行了模拟,校正模型参数并对模型进行了初步评价,为模型本地化提供参考。结果表明:SMCR__N模型中茄子品种参数适用于模拟北京地区潮土紫长茄产量,其模拟总干重的均方根差(RMSE)为0.42t·hm-2,标准化均方根差(n-RMSE)为0.06,模型预测效率(EF)为0.95,E=0.400.00,拟合指数(d)为0.99,决定系数(R2)=0.96。定位试验的圆茄品种与SMCR__N模型茄子品种参数存在差异,需调整相关茄子品种参数值。作物总干重敏感性分析表明,作物生长系数(K1)为SMCR__N模型敏感性参数,当K1=1.4t·hm-2时,模型模拟性能最好,RMSE=1.2t·hm-2,n-RMSE=0.12,EF=0.59,E=0.76,d=0.93,R2=0.80。参数校正后,对2010年北京地区潮土圆茄的吸氮量进行了模拟,R2=0.85,模拟性能良好。通过校准作物参数,SMCR__N模型可较准确地模拟北京地区潮土露地茄子总干重和吸氮量的动态变化,适用性较强,可用于指导北京地区潮土茄田的施氮水平,为合理施肥提供科学依据。 相似文献
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引言“S”型生长曲线的数学模拟模型在农业气象和农业气候分析和研究中得到了日益广泛的应用。韩湘玲等(1984)应用 Y_((N))=(C)/(1-e~(a-bN))函数方程进行了玉米干物质积累动态模拟,并定义系数 b 为斜率。肖淑招等(1986)应用 W_((t))=(A)/(1 Be~(kt))函数方程探讨了小麦千粒重的变化,赵月珍等(1986)应用上式研究了鸭梨果实生长的变化。王信理(1986)应用 X =(X_m)/(1 e~(at2 bt_c))(作者称为作物普适生长函数)进行了杂交稻干物质积累的动态模拟。 相似文献
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时间扩展取样集合卡尔曼滤波同化模拟探空试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
目前,集合卡尔曼滤波同化预报循环系统主要的计算量和时间都花费在样本成员的预报上,小样本数虽能减少计算量,但样本数过少,特别是当有模式误差时,又会导致滤波发散。为了提高集合卡尔曼滤波同化预报循环系统的效率并减轻滤波发散等问题,开展了基于WRF的时间扩展取样集合卡尔曼滤波同化模拟探空的试验研究,以考察其在中尺度模式中的同化效果。预报时对一组样本数为Nb的样本,不仅在分析时刻取样,同时也在分析时刻前和后每间隔Δt时间进行M次取样,即在没增加预报样本数的情况下,增加了分析样本成员数(Nb+2M×Nb),从而在保证不降低分析精度的前提下,也达到减小集合卡尔曼滤波的计算量的要求。通过一系列试验来检验时间扩展取样的时间间隔Δt及在分析时刻前和后最大取样次数M对同化结果的影响。试验结果表明,当选择合适的Δt和M时,时间扩展集合卡尔曼滤波的同化效果非常接近于样本数为(1+2M)×Nb的传统集合卡尔曼滤波效果,具有一定的可行性。 相似文献
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夏季副热带相当正压切变线的动力学性质 总被引：4，自引：3，他引：4
切变线风场除伴随温度锋区出现以外，也可以在夏季副热带大尺度弱环境风场中伴随狭窄、深厚的强对流加热带而出现。后者的结构是相当正压的（本文称为EBtSL）。除Rossby数Ro=O(du/dt)/f0U以外，决定带状准二维运动系统性质的另一个重要参数是H=(CZ/f0l)2，EBtSL的特点是在跨带水平尺度#Al#a收缩的同时，铅直尺度Z（无量纲）并不随之收缩，因而H～10（斜压锋面，H≤1）。在这种情况下，即使非绝热加热率比温度平流大一个量级，且Ro=10-1／2；O(|d→Va／dt)=10-1／2O(|d→Vg／dt)已不符合经典的地转动量近似，但仍旧能够成为排除重力-惯性波的准平衡运动系统。变化的欧拉时间尺度仍取决于平流，即EBtSL能持续地容纳特大的潜热释放（和降水）。本文给出EBtSL的发展方程和次级环流方程，讨论了EBtSL的基本动力学性质。这些结果把关于典型EBtSL的一系列观测事实逻辑地联系起来，并给予理论解释，表明EBtSL是一种特别有利于持续大暴雨的动力学结构。 典型的EBtSL是长江流域梅雨晚期自由大气层的切变线。其初生机制是低层干-湿气团界带紧南侧бθe/бy2负值最大轴附近的带状CISK。自由大气层中EBtSL形成后，在边界层维持着浅薄温度锋区。本文结合Arakawa-Schubert平衡理论，简要讨论了关于这种系统的动力学全貌。 相似文献
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一、风速的不连续平均法 对风参数进行平均,通常取T_0=10分,作为其平均时间间隔。在所选择的T_0范围内,风速V(t)的变化,可看作是具有各态历经性质的稳定随机过程。采用把湍流场分解为平均值场和脉动场的办法,可以写出 V(t)=V △AV(t)(1)式中V为T_0时间内速度的平均值;△V(t)为瞬时风速相对于平均值的脉动。 用高斯正态分布律来描述△V(t),具有足够的精度(参见本刊1982年第12期第33页)。所以在T_0时间内,V=常数,而△V(t)=0。 相似文献
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发展方程差分格式的构造和应用 总被引：5，自引：5，他引：5
本文把许多拟线性方程归结为算子形式的“发展方程”:F/t+AF=0.证明了带有非负算子A的“强隐式(即1/2≤θ≤1)格式”是绝对隐定的;而带有反对称算子A的“弱隐式和显式(即0≤θ≤1/2)格式”是绝对不稳定的。文中又以一维非线性平流方程为例,具体地构造了具有非负算子A的三种差分格式和相应的带人工耗散项的稳定格式,给出一个计算实例,说明后一类格式对消除虚假的寄生波也是很有效的,适于计算有间断的问题。 相似文献
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用树木年轮重建博尔塔拉河流域的降水量序列 总被引：3，自引：1，他引：3
根据采自天山北坡西段博尔塔拉河流域18个采点的树木年轮样本,建立了每个采点的3种年表。通过相关普查分析,发现年表序列与上年10月至当年7月降水相关显著。用查干哈尔尕(t+1)、依和浑迪(t、t+1)、哈夏(t+2)4个树轮标准化年表序列可较好地重建该流域392a的该时段的降水量。分析重建结果发现:在这392a中,具有较明显的5个干期和6个湿期:有2a、3a、4a、12a、29a和43a的变化准周期:在1730,1753,1778和1831年发生突变。 相似文献
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种植不同作物对农田N2O和CH4排放的影响及其驱动因子 总被引：3，自引：0，他引：3
以种植玉米(Zea mays)、大豆(Glycine max)和水稻(Oryza sativa)的农田生态系统为研究对象,于2003年6~10月系统观测了N2O和CH4的排放、土壤温度和湿度以及相关的生物学因子。玉米和水稻分别施化肥氮300 kg.hm-2,大豆未施氮肥。研究结果表明,作物类型对农田N2O和CH4排放具有显著的影响。土壤-玉米系统、土壤-大豆系统和土壤-水稻系统的N2O季节性平均排放通量分别为620.5±57.6、338.0±7.5和238.8±13.6μg.m-2.h-1(N2O)。种植作物促进了农田生态系统的N2O排放,玉米地土壤和裸地土壤的N2O平均排放通量分别为364.2±11.7和163.7±10.5μg.m-2.h-1(N2O)。土壤-玉米系统、土壤-水稻系统、玉米地土壤和裸地土壤N2O排放受土壤温度的影响,与土壤湿度无显著统计相关,但受土壤温度和水分的综合影响。土壤-大豆系统N2O排放随作物绿叶干重的增加而指数增加,与土壤温度和水分条件无统计相关,由大豆作物自身氮代谢所产生的N2O-N季节总量约为6.2 kg.hm-2(N)。土壤-水稻系统CH4平均排放通量为1.7±0.1 mg.m-2.h-1(CH4),烤田抑制了稻田CH4的排放。烤田前影响稻田CH4排放的主要因素是水稻生物量,烤田后的浅水灌溉及湿润灌溉阶段的CH4排放与土壤温度和水稻生物量无关。本研究未观测到旱作农田有吸收CH4的现象。 相似文献
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利用郑州市主城区1961—2020年气象观测资料和2014—2018年空气质量监测数据,分析了郑州主城区大气自净能力指数的长期变化趋势与影响因子以及2014—2018年主城区大气自净能力与PM_(2.5)的关系。结果表明:郑州主城区大气自净能力指数30 a气候均值为4.42 t·(d·km^(2))^(-1),春季大气自净能力最强,为5.20 t·(d·km^(2))^(-1);秋季大气自净能力最弱,为3.88 t·(d·km^(2))^(-1),不利于对大气污染物的清除。1961—2020年郑州主城区大气自净能力呈显著的减弱趋势,其中1969年最强为6.85 t·(d·km^(2))^(-1),2020年最弱为3.06 t·(d·km^(2))^(-1)。影响因子中,1961—1980年混合层厚度与大气自净能力指数呈正相关;日平均风速≥2.5 m·s^(-1)的日数和小风日数与大气自净能力分别呈正、负显著相关;大气自净能力指数与降水日数显著相关,2015年后偏强降水日数的增加对大气自净能力在同时期的增强有一定影响。此外,研究还表明主城区大气自净能力和PM_(2.5)浓度存在显著的负相关,说明大气自净能力强时,对应的PM_(2.5)浓度低,环境空气质量趋好。 相似文献