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1.
全球农作物对大气CO2及其倍增的吸收量估算 总被引:15,自引:0,他引:15
根据农作物产量资料(FAO1992年),计算出中国和全球各种作物对CO2的吸收总量分别为5.5×108t/aC和28.9×108t/aC。同时以不同CO2浓度下小麦、玉米、大豆等全生育期光合速率实验数据直接计算的C吸收量为对照,与相应的中国产量资料计算结果比较,两者相差2.6%。从而进一步依据作物对CO2倍增反应诊断实验结果,推算出大气CO2浓度比目前倍增(700ppm)条件下,中国和全球农作物吸收CO2总量将增长21%-26%,分别为6.6×108t/a—6.9×108t/a和34.1×108t/a—36.2×108t/aC。研究还表明,单位面积作物年吸C量全球(3.2t/(hm2·8))比中国(4.2t/(hm2·a))低25.4%,而且C4作物普遍高于同类C3作物。 相似文献
2.
O3,CO2浓度及太阳光谱变化对作物光合作用影响的数值模拟研究 总被引:4,自引:2,他引:4
对光合作用 蒸腾作用 气孔调节进行耦合 ,从生物化学尺度扩展至冠层尺度 ,发展了一个冬小麦冠层光合作用生态动力模式 ,模式考虑了O3,CO2 和光谱变化对作物光合的综合影响。利用美国光合作用实测资料对模式进行验证 ,叶片模式通过了相关显著性检验并具有较高的准确度。数值分析表明 :当O3 浓度由 0× 10 -9V/V上升至2 0 0× 10 -9V/V时 ,冠层光合速率下降 2 9%左右 ;当CO2 浓度由 330× 10 -6V/V上升至 6 6 0× 10 -6V/V时 ,冠层光合速率增加大约 37% ;当光谱比例系数由目前的 0 .5下降至 0 .4时 ,冠层光合速率将下降 2 7%左右。对于污染严重、易发生光化学烟雾的城郊附近 ,在阳光强烈的典型晴天 ,中午O3 浓度达到 2 0 0× 10 -9V/V时 ,即使气候条件不发生改变 ,CO2 浓度对作物光合作用的正效应也不足以弥补O3 浓度升高所造成的负效应 ,冠层光合速率将比目前干洁地区略有下降 ,如果进一步考虑光合作用有效辐射光谱成分下降至 0 .4左右 ,冠层光合作用将比目前的BASE值下降 35 %左右。 相似文献
3.
基于典型城市站太原站2018年3月—2019年2月的大气CO2在线观测资料,利用筛分法(Meteorological filtering method, MET)和黑碳示踪法(Black Carbon tracer, BC)进行本底/非本底的筛分,得到了本底浓度的变化特征。结果表明,太原大气CO2浓度季均值冬季最高,夏季最低;不同季节呈“单峰型”日变化特征,日振幅均在26.0×10-6以上;4个季节CO2浓度与地面风速存在显著负相关关系;CO2浓度抬升区域主要受当地工业布局的影响,最大抬升幅度在秋季达17.4×10-6;使用气象筛分法(MET)得到年均本底浓度为(431.4±19.9)×10-6,人为排放等对其影响为23.5×10-6,年振幅比同纬度其它本底站大,为34.5×10-6;黑碳示踪法(BC)得到冬季季均本底浓度为(445.0±22.9)×10-6,比MET筛... 相似文献
4.
贝加尔针毛 (Stipa baicalensis) 是我国内蒙古东部和东北西部主要的地带性植被之一。通过人工模拟试验分析了CO2浓度升高对贝加尔针毛的“施肥”效应, 结果表明:贝加尔针毛的生物量、生长量随CO2浓度的升高而增加, 根中P的含量、叶中C、N、P的含量也随CO2浓度的升高而增加。土壤干旱胁迫对贝加尔针毛的生物量、生长量的影响均为负效应, 且干旱程度的加重使影响更明显。干旱使针毛叶、根中的C、N含量增加。 相似文献
5.
基于CESM地球系统模式,模拟研究不同CO2浓度变化情景下,在快响应阶段和平衡阶段,CO2通过影响大气辐射传输过程的辐射效应和通过影响植被气孔的生理效应对气候系统的影响和作用机制异同。试验结果表明,在CO2倍增的情况下,CO2辐射效应和生理效应都会引起全球地表的增温。辐射效应在两个阶段的地表增温中均起主导作用,而在快响应阶段,生理效应在全球陆表增温中贡献率达到了(27.5±0.9)%。CO2辐射效应和生理效应对全球水循环的影响有明显差异。在平衡阶段,CO2辐射效应使全球地表蒸散增加(5.2±0.1)%,径流量增加(8.0±0.4)%;而CO2生理效应使全球地表蒸散量下降(3.9±0.1)%,径流量增加(10.1±0.4)%。在快响应阶段,生理效应在蒸散量的变化中占据主导作用。在CO2倍增试验基础上,又进行了大气CO2浓度分别为400×10-6、600×10-6、800×10-6、1000×1... 相似文献
6.
利用国家自然科学基金重大项目“长江三角洲低层大气物理化学过程与生态系统的相互作用”野外观测资料,将1999年常熟稻田水稻四个不同生长期(插秧、拔节、抽穗和成熟)的太阳辐射、水汽压、气温和水平风速及降水作为简化生物圈(SiB2)模式的5个强迫变量,在合理设计模式参数的前提下,分别模拟了上述四个阶段的能量收支、CO2通量。模拟结果表明:在水稻不同生长阶段的感热、潜热和下垫面热通量占净辐射的比例不同;CO2通量的模拟结果与1996年国际稻田试验结果相似。该研究为利用自动气象站网的资料估计各站能量收支、CO2通量、土壤水分平衡、以及土壤温度廓线提供了新证据。 相似文献
7.
为了明确设施番茄对CO2的生理响应及需求规律,以“美红2号”为试验材料,测定增施600、900、1 200 mg/kg的CO2后,番茄的开花量、单株果数、果重、含糖量、含酸量及维生素C含量。结果表明:增施CO2可以提高番茄花量25%~50%,提高单株结果数量,增产28.29%~51.04%,但对平均果重没有影响。与对照相比,增施CO220 d后,600、900、1 200 mg/kg处理的果实含糖量分别为5.27、5.49、5.65 g/kg,明显高于对照4.71 g/kg的含糖量;含酸量分别为2.48、2.23、2.02 g/kg,显著低于对照区3.03 g/kg的含酸量;维生素C含量分别为356.38、420.38、348.38 mg/kg,显著高于对照区260.88 mg/kg的含量,其中900 mg/kg处理对维生素C的提升效果最好。在温室中增施CO2不但能提高番茄产量,还能有效改善番茄品质,适宜的剂量以900 mg/kg为宜。 相似文献
8.
以大豆“中黄-14”为试验材料, 利用OTC-1型农田开顶式气室, 首次模拟研究单独CO2和O3浓度倍增及其交互作用对大豆生物量、产量及其构成因子、同化产物分配形式和收获指数的影响。与未通CO2和O3的处理相比, 单独CO2浓度倍增对生物量、产量、荚果串数、荚数、籽粒数、籽粒重具有正效应, O3为明显的负效应, 通气时段越长效果越明显; 持续的CO2浓度和O3浓度倍增交互作用表现为CO2的影响大于O3; CO2和O3交互作用逐渐达到浓度倍增的处理, 由于O3剂量逐渐累积和阶段性增加, 对大豆刺激逐渐增强, 最终O3的负效应与CO2的正效应相近。单独O3浓度倍增抑制光合产物向根和籽粒的输送, 向叶茎的输送明显增强, 使根冠比 (RSR)、子粒与茎杆比 (GCR) 明显下降, 长期作用可使大豆收获指数 (HI) 减小, 叶重比 (LWR) 显著增加, 且随通气时间的延长影响增大; CO2浓度倍增及其交互作用对RSR、LWR、GCR和HI影响相对较小, 仅在±10%左右。 相似文献
9.
热带太平洋表面水中CO2对El Niño事件响应的数值模拟 总被引:3,自引:0,他引:3
文中用一个带生物泵的三维全球海洋碳循环模式模拟了热带太平洋表面水中CO2总量(TCO2)在ElNi 相似文献
10.
近年来,全球变化和区域响应已成为生态学、植物学、地学和农学的研究热点之一。全球变化引起全球温度升高、降水格局发生变化和土地利用方式改变,研究草原生态系统对全球变化的响应与适应是了解发展和预测陆地生态系统与全球变化相互关系的重要方面。文章对近十年来国内外在CO2浓度升高、温度增加、水分变化等方面对草原生态系统影响的研究进行了评述, 以期加深草原生态系统对全球变化响应的理解,启发研究思路, 激发兴趣。最后提出了应着重加强研究的8个科学问题。 相似文献
11.
卫星短波红外CO2遥感获得大气低层CO2浓度信息,已成为目前国际热点研究领域。结合气候变化及碳源、汇观测需求,利用高精度大气辐射传输模式研究了高光谱分辨率、高精度CO2探测目标的可实现性。针对高光谱CO2探测器光栅分光、阵列探测器特点,分析了光谱分辨率、光谱采样率等关键技术指标对CO2探测的可能影响;基于辐射敏感度因子分析了不同探测精度要求下的信噪比需求。结果表明:高光谱CO2探测器首先应具有足够高的光谱分辨率,以便从太阳反射连续谱段中分辨出CO2吸收线;为保证CO2光谱的准确性,光谱仪所用探测器面元应该保证光谱采样率大于2;尽管探测边界层内CO2浓度1%变化所要求的信噪比难以达到,但探测整层大气CO2浓度1%的变化所需要的信噪比是可以实现的。 相似文献
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13.
Various climate protocol proposals oblige different industrialized countries to reduce CO2 and other greenhouse gas emissions. In principle, the total costs of these obligations could be substantially reduced if emission reductions are implemented in regions with low marginal costs for CO2 reduction. This has been difficult to quantify because of lack of models with suitable regional and sectoral detail. In this paper we perform these calculations by taking advantage of the capability of the IMAGE 2 model to compute regional emissions and costs. Two main options are examined for allocating emission reductions required of industrialized regions in a cost effective manner: (1) allocating them among industrialized regions (2) allocating them among all world regions. The cost savings for each of these options are presented. The main conclusions are that (a) it is of great importance for the cost comparisons of protocols to use a well defined baseline scenario and clearly formulated targets, and (b) large economic benefits, in the order of 35–65%, can accrue from joint-implementation agreements which allocate investments on the basis of net marginal costs of CO2 emission reduction. 相似文献
14.
利用瓦里关和上甸子大气本底站观测的月平均CO2浓度数据对GOSAT卫星反演的CO2浓度数据进行验证,结果表明GOSAT产品与台站观测数据有较好的一致性.利用2009年6月—2011年5月GOSAT反演的CO2浓度数据,分析了江苏地区CO2浓度的时空变化特征,结果表明:1)975 hPa高度层CO2浓度高于850 hPa高度层,CO2浓度的水平变化要小于垂直变化;2)在季节变化上,CO2浓度冬季最高,夏季最低,这可能与植被光合作用的强弱变化有关;比较前后两年的CO2浓度数据,夏季和秋季的增速较快,冬季和春季的增速较慢;3)在日变化上,发现徐州和南京站02时CO2浓度最高,14时CO2浓度最低,这可能也与植被光合作用的强弱有关. 相似文献
15.
南极长城站大气臭氧和NO2的观测研究 总被引:1,自引:0,他引:1
在中国第五次南极考察社长城站的科学研究活动中,开展了与南极臭氧洞有关的大气臭氧和NO_2柱含量的观测。观测采用地面吸收光谱的原理进行。从1988年12月到1989年2月的观测结果表明,长城站区臭氧柱含量平均值为341DU,与常年平均结果相当。NO_2的平均柱含量为2.16×10~(18)cm~(-2)。无论是臭氧或NO_2的柱含量都有明显的日变化。 相似文献
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Dongxu YANG Janne HAKKARAINEN Yi LIU Iolanda IALONGO Zhaonan CAI Johanna TAMMINEN 《大气科学进展》2023,40(1):1-1
China’s first carbon dioxide(CO2) measurement satellite mission, TanSat, was launched in December 2016. This paper introduces the first attempt to detect anthropogenic CO2 emission signatures using CO2 observations from TanSat and NO2 measurements from the TROPOspheric Monitoring Instrument(TROPOMI) onboard the Copernicus Sentinel-5 Precursor(S5P) satellite. We focus our analysis on two selected cases in Tangshan, China and Tokyo, Japan.We found that t... 相似文献
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CO2和O3浓度倍增对作物影响的研究进展 总被引:14,自引:0,他引:14
文中利用自行设计的OTC - 1型开顶式气室进行了 9a的田间试验 ,取得了一批质量可靠的试验数据 ,分析了CO2 浓度倍增对大豆、冬小麦、棉花、玉米、春小麦和谷子的生物量、产量及品质的影响 ,结果表明CO2 浓度倍增对上述 6种作物的生物量及产量的影响均是正效应 ,对冬小麦、棉花和谷子品质的影响可能是有利的 ,对玉米品质的影响可能是不利的 ,对大豆的影响不大 ;分析了O3 浓度倍增对冬小麦、水稻、油菜和菠菜生物量、产量及品质的影响 ,结果表明O3 浓度倍增对上述 4种作物生物量的影响均是负效应 ,对冬小麦和水稻的产量影响是负效应 ,但是冬小麦和水稻籽粒中粗蛋白和 17种氨基酸含量都有所增加 ;分析了CO2 和O3 浓度复合倍增对大豆生物量、产量及品质的影响 ,结果是生物量和产量呈增加趋势 ,说明了CO2 的正效应大于O3 的负效应。采用作物模型数值模拟方法 ,分析了CO2 和O3 浓度倍增对冬小麦生物量及产量的影响。 相似文献
18.
The responses of the climate system to increase of atmospheric carbon dioxide(CO2)arestudied by using a new version of the Bureau of Meteorological Research Centre(BMRC)globalcoupled general circulation model(CGCM).Two simulations are run:one with atmospheric CO2concentration held constant at 330 ppm,the other with a tripling of atmospheric CO2(990 ppm).Results from the 41-year control coupled integration are applied to analyze the mean state,seasonal cycle and interannual variability in the model.Comparisons between the greenhouseexperiment and the control experiment then provide estimations of the influence of increased CO2on climate changes and climate variability.Especially discussed is the question on whether theclimate changes concerned with CO2 inerease will impact interannual variability in tropical Pacific,such as ENSO. 相似文献
19.
利用2004年以来东亚地区10个本底观测站大气φ(CO2)观测资料,分析了各站大气φ(CO2)的变化特征及其各站之间的差异,讨论了下垫面特征、源汇作用等对φ(CO2)变化的影响.结果表明:10个本底站大气月均φ(CO2)有明显的季节变化,高值多出现在冬春等寒冷季节,而低值则多出现在6—9月,属于北半球的夏季;大气φ(CO2)日变化趋势较为一致,15时(当地时间)前后达到全天最低,随后φ(CO2)升高,并在日落后继续积累,至清晨7时(当地时间)前后达到全天最高,之后φ(CO2)随着太阳辐射的增强而逐渐降低,且平均φ(CO2)水平与下垫面植被量成反比,φ(CO2)日变化的幅度与下垫面植被量成反比.作为全球基准站之一的瓦里关山站,2004—2008年φ(CO2)年均值逐年增加,年增长率为2.28×10-6/a. 相似文献