土地利用变化对岩溶地下水溶解无机碳及其稳定同位素组成的影响   总被引：9，自引：0，他引：9  

赵敏  曾成  刘再华 《地球化学》2009,38(6):565-572

土地利用变化对岩溶地下水溶解无机碳（DIC）的影响关系到岩溶作用强弱及其相关的全球碳循环的正确评价。对贵州茂兰原始森林内的板寨岩溶地下河流域和普定岩溶石漠化强烈的陈旗、灯盏河泉域三种不同的土地利用下的地下水的DIC及其稳定同位素进行了分析,结果表明,地下水的DIC表现形式主要为HCO3^-。对于缺少土壤覆盖的板寨和灯盏河岩溶地区,雨季主要因为稀释作用,HCO3^-含量出现年内最低值;而对于较多土壤覆盖的陈旗岩溶地区,雨季主要受土壤CO2效应控制。HCO3^-含量出现年内最高值,反映了土壤在岩溶作用及其碳循环中的特殊重要性。此外,夏季由于生物量的增加,δ^13DIC值较冬季偏轻1‰～2‰。而对于不同土地利用而言,石漠化影响下的地下水δ^13DIC较原始森林下的地下水偏重2．5‰-3．0‰,且随着石漠化的发展,土壤的进一步流失,地下水δ^13DIC进一步偏重,反映了石漠化后生物量比例减少和大气成因CO2比例增加对地下水δ^13DIC升高的影响。  相似文献   

成岩过程中碳酸盐-二氧化碳平衡体系的热力学模拟   总被引：3，自引：1，他引：2  

黄可可  黄思静  佟宏鹏  黄喻  刘丽红  钟倩倩 《岩石学报》2009,25(10):2417-2424

碳酸盐矿物的溶解与沉淀在沉积岩成岩作用中具有非常重要的意义,在与之有关的地层流体中,CO_2组分受到了广泛关注.本文选取CaCO_3(方解石)-H_2O-CO_2与CaMg(CO_3)2(白云石)-H_2O-CO_2体系作为研究对象,利用热力学方法在假设体系达到平衡的前提下对100～7000m深度范围的温度压力条件下的CaCO_3-H_2O-CO_2与CaMg(CO_3)2-H_2O-CO_2体系中各组分的平衡浓度([H~+]、[Ca~(2+)]、[Mg~(2+)]……)进行了数值模拟,并对不同埋藏深度的温度压力下方解石、白云石的溶解与沉淀,流体对CO_2的吸收与释放,pH变化等相关地质过程进行了讨论.研究表明:随埋深增加,体系的pH值越来越趋于酸性,但碳酸盐并没有持续溶解,而是呈先溶解后沉淀的趋势.对比CaCO_3-H_2O-CO_2体系中碳酸盐的溶解量和沉淀量,可将小于700m的深度范围定义为碳酸盐溶解带,700～2500m的深度范围定义为补偿带,大于2500m的深度范围定义为沉淀带.对比两个体系的固体相体积变化发现,含CO_2的溶蚀性流体虽然不能在白云岩地层中溶出较灰岩地层更多的阳离子,但会产生更高的孔隙度.  相似文献   

Application of Radar Reflectivity Factor in Initializing Cloud-Resolving Mesoscale Model. Part Ⅰ： Retrieval of Microphysical Elements and Vertical Velocity          下载免费PDF全文

LIU Hongy  XU Haiming  HU Zhijin  XUE Jishan  SHEN Tongli 《Acta Meteorologica Sinica》2008,22(2):162-172

Assuming that cloud reaches static state in the warm microphysical processes, water vapor mixing ratio （qv）, cloud water mixing ratio （qc）, and vertical velocity （w） can be calculated from rain water mixing ratio （qr）. Through relation of Z-qr, qr can be retrieved by radar reflectivity factor （Z）. Retrieval results indicate that the distributions of mixing ratios of vapor, cloud, rain, and vertical velocity are consistent with radar images, and the three-dimensional spatial structure of the convective cloud is presented. Treating qv saturated at the echo area, the retrieved qr is about 0.1 g kg^-1, qc is always less than 0.3 g kg^-1, w is usually below 0.5 m s^-1, and rain droplet terminal velocity （vr） is around 5.0 m s^-1 in the place where radar reflectivity factor is about 25 dBz; in the place where echo is 45 dBz, the retrieved qr and qc are always about 3.0 g kg^-1, w is greater than 5.0 m s^-1, and vr is around 7.0 m s^-1. In the vertical, the maximum updraft velocity is greater than 3.0 m s^-1 at the height of around 5.0 km, the maximum cloud water content is about 3.0 g kg^-1 above 5 km and the maximum rain water content is about 3.0 g kg^-1 below 6 km. Due to the assumption that the cloud is in static state, there will be some errors in the retrieved variables within the clouds which are rapidly growing or dying-out, and in such cases, more sophisticated radar data control technique will help to improve the retrieval results.  相似文献   

Application of Radar Reflectivity Factor in Initializing Cloud-Resolving Mesoscale Model. Part Ⅱ： Numerical Simulation Experiments          下载免费PDF全文

LIU Hongy  XU Haiming  XUE Jishan  HU Zhijin  SHEN Tongli 《Acta Meteorologica Sinica》2008,22(2):173-186

Microphysics elements and vertical velocity retrieved were incorporated using the nudging method into the initial data assimilation of GRAPES （Global/Regional Assimilation and Prediction System） model. Simulation experiments indicated that nudging technique was effective in forcing the model forecast gradually consistent to the observations, yielding the thermodynamically and dynamically balanced analysis field. As viewed from the simulation results, water vapor is vital to precipitation, and it is a governing factor for the amount and duration of precipitation. The initial cloud water, rain water, and vertical velocity determine the strength distribution of convection and precipitation at the beginning time of forecast; the horizontal wind field steers the motion of the mesoscale weather system embedded in and impacts the position of precipitation zone to a large extent. The simulation experiments show that the influence of the initial retrieval data on prediction weakens with the increase of forecast time, and within the first hour of forecast, the retrieval data have an important impact on the evolution of the weather system, but its influence becomes trivial after the first three hours. Changing the nudging coefficient and the integral time-spacing of numerical model will bring some influences to the results. Herein only one radar reflectivity was used, the radar observations did not cover the whole model domain, and some empirical parameters were used in the retrieval method, therefore some differences still lie between simulation and observation to a certain extent, and further studies on several aspects are expected.  相似文献   

Distributions of dissolved inorganic carbon and total alkalinity in the Western Arctic Ocean     

SUN Heng  GAO Zhongyong  CHEN Liqi  ZHANG Fan 《极地研究(英文版)》2011,(4):246-252

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基于CMAQ-MCM模型的长三角地区夏季臭氧和大气氧化性影响的研究     

张浩文  李婧祎  李琳  应琦  胡建林 《南京气象学院学报》2020,12(6):686-694

传统的空气质量模型多使用简化的光化学反应机制来模拟大气污染物的形成.这些机制主要基于烟雾箱实验拟合的反应速率和产物来模拟二次产物（如臭氧（O₃））前体物的氧化反应,具有一定的不确定性,导致模拟结果产生偏差.针对该问题,本研究将详细的大气化学机理（MCMv3.3.1）与美国国家环境保护局研制的第三代空气质量预报和评估系统CMAQ相结合（CMAQ-MCM）,模拟研究长三角地区2015年8月27—9月5日臭氧高发时段的空气质量.CMAQ-MCM模型可以较好地模拟长三角地区6个代表城市O₃和其前体物随时间的变化趋势.对模拟的O₃日最大8 h平均浓度的统计分析表明,徐州表现最好（标准平均误差=-0.15,标准平均偏差=0.23）.在长三角地区,居民源对挥发性有机物（VOCs）的贡献最大,占39.08%,其次是交通运输（33.25%）和工业（25.56%）.能源对总VOCs的贡献最小,约为2.11%.对活性氧化氮（NO_y）的分析表明,其主要组分是NO_x（80%）,其次是硝酸（HNO₃）（<10%）.O₃的空间分布与NO_y和NO_x非常相似.HCHO等其他氧化产物的分布与NO_x相似,这很可能是由于在高NO_x条件下VOCs氧化产生的产物.甲基乙烯基酮（MVK）和甲基丙烯醛（MACR）的空间分布与自然源VOCs （BVOCs）非常相似,表明长三角地区MVK和MACR主要由BVOCs氧化生成.长三角地区受到人为源和自然源排放相互作用的影响.  相似文献   

2017年8—9月湖州市臭氧污染特征及其生成机制研究     

常艳春  魏莉  杨晓红  费勇  沈学勇  陈江  张海燕  缪丽娜 《南京气象学院学报》2020,12(6):739-748

近年来近地面臭氧问题日益凸显,成为影响空气质量持续改善的瓶颈.本研究基于2017年8—9月在湖州市城区开展的为期1个月的臭氧及其前体物挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物（NO_x）在线观测数据,分析了臭氧及其前体物污染特征,利用正矩阵因子分析（PMF）解析了VOCs来源,并采用基于观测的模型（OBM）对臭氧生成机制进行研究.研究结果表明：1）观测期间湖州市VOCs平均体积分数为（24.78±9.10）×10^-9,其中占比最高的组成为烷烃、含氧VOCs （OVOCs）和卤代烃;2）在臭氧非超标时段,湖州市臭氧生成处于VOCs控制区,而在臭氧重污染期间湖州市处于以VOCs控制为主的过渡区;3）在臭氧超标时段,对臭氧生成潜势（OFP）贡献最大的是芳香烃（39.6%）,其次是烯烃（21.5%）和OVOCs （19.4%）,排名前三的关键组分为甲苯、乙烯和间/对二甲苯;4）源解析结果显示观测期间湖州市VOCs的主要来源是溶剂使用（27.0%）、交通排放（22.7%）、背景+传输（19.3%）、工业排放（16.9%）、汽油挥发（7.7%）和植物排放（6.4%）,重污染过程期间对OFP贡献最大的两类源是交通排放源和溶剂使用源,贡献百分比分别为35.1%和30.5%.因此,对交通排放和溶剂使用方面进行控制管理对湖州市大气臭氧污染防控有重要意义.  相似文献   

江苏省城区VOCs污染特征及其关键活性物种识别     

秦艳红  秦玮  蒋自强  刘笑媛  杜嵩山  袁琦 《南京气象学院学报》2020,12(6):714-720

利用2019年8月13日—9月30日江苏省13个设区市离线监测的VOCs数据,对江苏省城区VOCs污染特征及其关键活性组分进行分析研究.结果表明,江苏省逐日VOCs的体积分数范围为8.83×10^-9~45.11×10^-9,表现为烷烃 > 芳香烃 > 烯烃 > 炔烃.江苏省13个设区市VOCs的体积分数为7.85×10^-9~30.52×10^-9,徐州市VOCs最高,这与徐州市监测点位置分布及其工业结构相关.全省13个设区市臭氧浓度处于优、良、轻度污染和中度污染时,VOCs总体积分数分别为14.96×10^-9、17.96×10^-9、25.85×10^-9和25.11×10^-9,臭氧浓度处于污染状态时的VOCs高于优、良状态,且炔烃占比随着臭氧污染程度的加重呈升高趋势,表明现阶段臭氧生成与人类活动关系密切.通过加权的方式筛选出间/对二甲苯、乙烯、甲苯、丙烯、异戊二烯、邻二甲苯等物种,它们是目前对江苏省城区影响程度较大且影响范围较广的关键活性物种.  相似文献   

河南平原浅层地下水总溶解固体和水化学类型的分布特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

张岩  董维红  李满洲  郑昭贤  石旭飞  郭自训 《水文》2011,31(2):79-83,68

利用75件地下水样品的水化学数据(丰水期38件,枯水期37件)分析了丰、枯水期河南平原第四系浅层地下水总溶解固体(TDS)和水化学类型的分布特征。结果表明:河南平原浅层地下水淡水(TDS<1g/L)发育。枯水期TDS>1g/L的地下水主要分布在新乡-开封-太康县一线以东地区、项城以及太行山东麓安阳市境内;丰水期TDS>1g/L的地下水分布在新乡以东的部分地区、兰考县城东镇以及太康县以东地区。枯水期地下水主要以HCO3型水为主,丰水期河南平原的北部、南部主要以HCO3型水为主,而中部主要以HCO3-SO4型水为主。丰、枯水期地下水水化学特征的差异是在气候(降水、蒸发)及人类活动等因素的影响下形成的。  相似文献   

桂西北典型峰丛洼地降雨过程中地表水溶解性碳和δ^13CDIC变化特征   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

丁虎  刘丛强  郎赟超  刘文景 《地学前缘》2011,18(6):182-189

文中研究了中国科学院环江喀斯特农业生态系统观测站内的地表水（地表径流和溪流）中溶解性有机碳（DOC）和溶解性无机碳（DIC）及其同位素组成在两次降雨事件中的连续变化特征。在两次降雨中DOC和DIC输移量分别为107．1和812．5kg,分别约为无降雨条件下相同时间内IX）C和DIC输移量的64和8倍。降雨时洼地溪流下游...  相似文献