三峡水库澎溪河水-气界面CO2、CH4扩散通量昼夜动态初探

三峡水库温室气体效应近年来备受关注.为揭示三峡水库典型支流澎溪河水-气界面CO₂和CH₄通量的昼夜动态规律,明晰短时间尺度下该水域温室气体释放的影响因素,在2010年6月至2011年5月的一个完整水文周年内,选择4个具有代表性的时段(2010年8、11月和2011年2、5月)对澎溪河高阳平湖水域开展昼夜跟踪观测.结果表明:2010年8、11月和2011年2、5月4次采样的CO₂日总通量值分别为-8.34、73.94、28.13和-20.12 mmol/(m²·d),相应的CH₄日总通量值分别为2.22、0.11、0.32和7.16 mmol/(m²·d),不同时期昼夜变化明显.研究水域CO₂和CH₄通量过程不具同步性:CO₂昼夜通量变化可能更显著地受到水柱光合/呼吸过程的影响,但瞬时气象过程(水汽温差、瞬时风速等)在高水位时期亦可对CO₂通量产生显著影响;CH₄昼夜通量变化与水温条件改变更为密切.     

温室效应引起的东亚区域气候变化

用中国科学院大气物理研究所的两层大气和二十层大洋环流模式耦合的海气模式进行了控制试验和瞬变响应试验两个长期积分,并用它们的差异来分析大气中二氧化碳含量加倍所引起的东亚区域的气候变化。二氧化碳加倍以后,东亚年平均温度升高,降水增加,土壤湿度也是增加的,但存在着显著的季节性和区域性的差异。因此,又把东亚分成８个区,来详细探讨二氧化碳增加所引起的区域气候变化。选取了３个具有代表性的气候量：温度、降水和土壤湿度。二氧化碳加倍以后,温度的增加和土壤湿度的增加主要出现在冬半年的高纬度,降水增加的最大值也出现在冬半年的高纬度。另外,还初步分析了二氧化碳浓度加倍所引起的温度和降水年际变率的变化     

大型水库分层期和混合期溶存温室气体空间变化及排放通量

水库作为温室气体的重要来源,对区域气候变化有不可忽略的影响。然而,目前对水库溶存温室气体的空间异质性及垂向特征的认知仍然欠缺。为了揭示水库分层期和混合期溶存温室气体空间特征及排放通量,也为厘清水库温室气体产生和排放的关键过程提供重要支撑。研究选择东北地区大型水库——汤河水库为对象,于2021年7—9月和10月(分别代表水库分层期和混合期)对水库不同位置(坝前、库中和库尾)开展溶存温室气体垂向分层监测。研究结果显示,水库CH₄排放通量变化范围为0.018～0.174 mmol/(m²·d),是大气CH₄的源,空间分布为库尾>库中>坝前;CO₂通量为-4.91～58.77 mmol/(m²·d),除分层期东支库尾,其余点位均表现为大气CO₂的源,空间分布为坝前>库中>库尾。时间上,分层期CH₄排放通量(0.071±0.044 mmol/(m²·d))高于混合期((0.027±0.008) mm...     

山东省东平湖菹草(Potamogeton crispus)腐烂过程中水体温室气体溶存浓度及扩散通量变化

为了解东平湖菹草(Potamogeton crispus)腐烂分解对水体温室气体溶存浓度和界面扩散通量的影响,于2016年5-7月在东平湖菹草腐烂期采集上覆水和沉积物柱样,测定上覆水和孔隙水中温室气体(N_2O、CH_4和CO_2)的溶存浓度,采用Fick第一定律和双层模型计算沉积物-水-气界面扩散通量,同时分析上覆水和沉积物的理化性质,并采用网袋分解法于现场进行菹草腐烂分解试验,以探究东平湖菹草腐烂过程中温室气体溶存和扩散的主要影响因子及其主要来源.结果表明,菹草腐烂符合二次指数模型,分为快速衰减和慢速分解两个阶段;菹草腐烂过程中上覆水pH和亚硝态氮浓度表现为先降低后升高,而溶解氧、氨氮、硝态氮和可溶性正磷酸盐浓度则为先升高后下降,沉积物中铵态氮含量表现为先升高后降低,硝态氮为先降低后显著升高,有机质和p H呈降低-升高-降低的波动变化;上覆水中各温室气体浓度和水气界面扩散通量均表现为CO_2 CH_4 N_2O,其扩散通量分别为5862.9±5441.4、31.15±41.3和0.15±0.57μmol/(m~2·h),整体表现为大气温室气体的"源",并以碳排放为主;上覆水中N_2O浓度和水-气界面扩散通量均先降低后升高,孔隙水中N_2O浓度在快速和慢速分解阶段分别出现极大值(22.7和55.6 nmol/L),而其沉积物-水界面通量前期持续增加至腐烂结束后迅速降低;上覆水和孔隙水中CH_4浓度及其各界面通量均表现为前期略有降低后持续升高;上覆水中CO_2浓度和水-气界面通量表现为持续升高后降低并趋于稳定,而孔隙水中CO_2呈波动变化,在菹草腐烂初期向孔隙水扩散,后期向上覆水扩散.水温是影响上覆水中温室气体浓度和水-气界面通量的主要因素;沉积物是水体N_2O和CH_4的主要来源,孔隙水中浓度是控制其沉积物-水界面扩散的重要因素;而上覆水中CO_2呈现多源性,但以上覆水中有机物质的矿化为主.     

温室气体排放空间使用比率及计算实例

度量不同参与者已使用的温室气体排放空间是温室气体排放核算的重要问题。从人际公平视角,基于人年均温室气体排放,本文提出了温室气体排放空间使用比率及其计算公式,利用142 个国家1950-2013 年温室气体排放和人口数据进行了具体计算,并根据计算结果对这些国家进行了排序和分类。计算结果表明,美国温室气体排放空间使用比率在3.33以上,占用的排放空间远高于142 个国家的平均水平;中国处于0.50~0.70,明显低于平均水平;印度在0.30 以下,远低于平均水平。本研究表明,温室气体排放空间使用比率可支持决策者和社会各方了解参与者使用温室气体排放空间的程度,也有助于提高排放信息的透明度。     

Spatio-temporal Variability of Surface-layer Turbulent Fluxes Over the Bay of Bengal and Arabian sea During the ICARB Field Experiment

We report the spatio-temporal variability of surface-layer turbulent fluxes of heat, moisture and momentum over the Bay of Bengal (BoB) and the Arabian Sea (AS) during the Integrated Campaign for Aerosols, gases Radiation Budget (ICARB) field experiment. The meteorological component of ICARB conducted during March – May 2006 onboard the oceanic research vessel Sagar Kanya forms the database for the present study. The bulk transfer coefficients and the surface-layer fluxes are estimated using a modified bulk aerodynamic method, and then the spatio-temporal variability of these air-sea interface fluxes is discussed in detail. It is observed that the sensible and latent heat fluxes over the AS are marginally higher than those over the BoB, which we attribute to differences in the prevailing meteorological conditions over the two oceanic regions. The values of the wind stress, sensible and latent heat fluxes are compared with those obtained for the Indian Ocean Experiment (INDOEX) period. The variation of drag coefficient (C _D ), exchange coefficients of sensible heat and moisture (C _H = C _E ) and neutral drag coefficient (C _DN ) with wind speed is also discussed.

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Climate Responses to Direct Radiative Forcing of Anthropogenic Aerosols,Tropospheric Ozone,and Long-Lived Greenhouse Gases in Eastern China over 1951–2000

A unified chemistry-aerosol-climate model is applied in this work to compare climate responses to chang- ing concentrations of long-lived greenhouse gases(GHGs,CO2,CH4,N2O),tropospheric O3,and aerosols during the years 1951–2000.Concentrations of sulfate,nitrate,primary organic carbon(POA),secondary organic carbon(SOA),black carbon(BC)aerosols,and tropospheric O3 for the years 1950 and 2000 are obtained a priori by coupled chemistry-aerosol-GCM simulations,and then monthly concentrations are in- terpolated ...     

东亚夏季风变化机理的模拟和未来变化的预估:成绩和问题、机遇和挑战

东亚夏季风对于我国东部气候具有重要影响,呈现出多种时间尺度的变化特征。在理解东亚夏季风过去和当前的变化机理、预测和预估其未来变化等方面,气候系统模式发挥着不可替代的作用。但是当前的气候模式在东亚夏季风的模拟上尚存在诸多不足,这使得其模拟结果存在不确定性,既制约了我们对过去和当前季风变化机理的准确理解,又降低了未来预测预估结果的可信度。关于造成季风模拟偏差的原因,既涉及模式本身的性能问题,又与模拟系统的构建、强迫资料的误差、乃至我们当前对季风变化规律自身的认知水平有关。本文以时间尺度为序,从气候态、日变化、年际变率、年代际变率、长期气候变化和未来预估等季风学界关注的热点问题角度,本着总结成绩、归纳问题、寻找机遇、面对挑战的目的,从七个方面系统总结了当前气候模式的水平,归纳了其主要偏差特征,讨论了影响模式性能的可能因素。内容涉及模式分辨率和地形效应、对流和云辐射效应的作用、与季风相关的热带海气相互作用关键过程、内部变率（太平洋年代际振荡）、自然变率（太阳辐照度变化和火山气溶胶强迫）和人为辐射强迫（人为温室气体和气溶胶排放）对季风变化的不同影响、热力和动力过程及气候敏感度对季风环流（副高）和降水预估不确定性的影响等。最后从优化参数、实现场地观测和过程模拟的协同、发展高分辨和对流解析模式等角度,讨论了提升东亚夏季风模拟能力的技术途径。     

西藏太阳能应用工作实践

本文是《西藏建筑节能设计标准的探讨》一文的姊妹篇。通过对西藏开展太阳能研究利用工作实践和取得成果的简略回顾,希望能给在西藏从事新能源工作的同志一点帮助。     

石家庄地区日光温室冬季小气候特征及其与大气候的关系

根据2006—2007年、2008—2009年冬季日光温室内小气候和附近气象站观测资料,利用相关和逐步回归分析,对不同天气状况下石家庄地区日光温室冬季小气候特征及其与外界的关系进行了研究。结果表明,晴天和少云-多云天气下日光温室内的气温、空气相对湿度、接受到的最大太阳辐射有明显的日变化;连续寡照时,室内全天气温低,空气湿度大,不利于蔬菜正常生长发育。影响日光温室内小气候的主要因子有外界的日照时数、平均气温、最低气温、最高气温、空气湿度、云量以及温室内前一天的最高气温等。建立了日光温室内外气象要素的相关模型,经拟合检验和应用检验,不同天气状况下日光温室内日最低气温、最高气温、空气最小相对湿度、接受到的最大太阳辐射的平均绝对误差分别在1.1℃、2.5℃、5.8%、58.3W·m~(-2)以内,平均相对误差大部分在10%以内,具有较高的精度。