光合有效辐射在大气中的衰减

2004年9月～2006年10月,在华北地区的4个站点开展了太阳辐射、气象参数等的综合观测,得到了光合有效辐射PAR、总辐射Q等的变化特征.水汽和散射因子对于PAR/Q和PAR有明显的影响.基于能量观点,建立了实际天气PAR小时累计值(时累)的经验模式,获得了较好的计算结果.水汽因子对于PAR在大气中的传输有一定的作用,应给予重视.计算表明,华北地区受水汽因子衰减到达地面的PAR以及占地面PAR的比例分别为7.99W.m-2和4.24%,受散射因子衰减到达地面的PAR以及占地面PAR的比例分别为172.36W.m-2和95.76%.华北地区受水汽因子和散射因子影响损失于大气中PAR分别为15.33、309.30W.m-2,这一能量损失表现出明显的季节变化和区域差别.敏感性实验表明,地表PAR对于水汽因子、散射因子的变化有不同的响应,PAR对散射因子的变化比对水汽因子的变化更敏感.水汽因子与PAR之间的关系与水密切相关,水汽因子项的真正含义应该是大气中的各种物质成分(气、液、固态)对于PAR的直接吸收和间接利用(通过化学和光化学反应,包括均相和非均相过程)的总和.利用PAR经验模式计算了大气顶的PAR,计算误差为-3.5%.在目前及未来研究中,应该重视和考虑消耗于大气中的且与水汽有关的这部分能量.基于能量观点分析实测资料并研究大气中的物理化学过程及其规律是一种行之有效的方法.     

内蒙古草原光合有效辐射的计算方法

2002年夏季,对内蒙古草原太阳分光辐射以及气象因素进行了同步观测。依据一定的物理基础,在对实测资料进行分析的基础上,计算得到了内蒙古草原地区光合有效辐射某一时段累计值的经验公式。实际天气条件下,计算结果与观测值比较接近,该经验公式的适用性亦比较好。根据不同条件,可以选择不同的因子来计算光合有效辐射。当选择全部因子时,计算值与观测值的最大相对偏差为8 13%,平均相对偏差为2 45%。研究表明,大气中所有物质对光合有效辐射的吸收作用小于它们的散射作用。      

内蒙古草原典型草地异戊二烯的排放特征

为准确了解内蒙古草原典型草地异戊二烯的排放状况 ,在 2 0 0 2和 2 0 0 3年观测实验的基础上 ,利用已有的经验模式和观测资料 ,计算了羊草样地 2 0 0 2和 2 0 0 3年生长季节异戊二烯的排放通量 .结果表明 :2 0 0 2和 2 0 0 3年异戊二烯排放具有明显的日、逐日、月、年变化 ,其排放通量首先依赖于可见光辐射 ,其次是温度 .2 0 0 2和 2 0 0 3年生长季羊草样地异戊二烯总排放 (以C计 )分别为 1 10 ,1 0 0g·m- 2 ,2 0 0 3年比 2 0 0 2年减少9 0 % .此现象主要是由于 2 0 0 3年可见光辐射减弱和气温降低造成的 .2 0 0 2和 2 0 0 3年生长季排放通量的最大值 (以C计 )分别为 2 3 3 2 0和193 3 8μg·m- 2 ·h- 1 ,当可见光辐射小时累计值小于 0 4MJ·m- 2 时 ,异戊二烯的排放通量一般为零     

西双版纳热带森林挥发性有机物的观测研究

2002年7月中旬利用异戊二烯通量测定系统对云南西双版纳热带森林异戊二烯的排放通量进行了连续测量,同时对光合有效辐射(PAR)、气温、湿度、风等参数进行了观测.结果表明,热带地区人工橡胶林区域湿季异戊二烯的排放有明显的日变化规律,中午前后为一天中的最大值,异戊二烯排放通量的日平均值在0.85～0.24mgC/(m²h)之间.对小时值和日平均值而言,异戊二烯的排放与PAR和气温的变化规律比较一致,但它对PAR比对气温更加敏感.不同的天气状况对异戊二烯的排放有非常明显的影响.橡胶林是一个单萜烯排放者,其单萜烯的排放速率明显依赖于PAR.橡胶林和热带雨林冠层上空异戊二烯和单萜烯的浓度也有明显的日变化规律,而且橡胶林区域的异戊二烯和单萜烯的浓度均明显高于热带雨林.     

热带人工橡胶林异戊二烯排放通量的模式研究

2 0 0 2年 7月中旬 (湿季 ) ,我们利用快速异戊二烯系统对云南热带森林异戊二烯的排放通量进行了连续测量 ,同时对其影响因子光合有效辐射、气温、湿度、风等参数进行了观测 .研究表明 ,该地区人工橡胶林异戊二烯的排放有明显的日变化 ,云和降水可以明显减小异戊二烯的排放 .利用光合有效辐射守恒的观点处理与植物异戊二烯排放有关的过程 ,建立了一个计算异戊二烯排放的经验模式 ,计算值与观测值比较接近 .因此 ,以一定的物理原理和对实际大气状况观测资料的分析为基础 ,建立异戊二烯排放模式的方法是可行的 .     

深圳市显著排放VOCs的园林植物调查与分析

对深圳地区的主要园林树种、地带性植被的代表种共计158种植物释放的生物源的挥发性有机物（biogenic volatileorganic compounds,BVOCs）采用流动式、封闭式采样法采样,运至美国进行GC-MS分析测量.结果表明,短穗鱼尾葵（Caryotamitis）、海红豆（Adenanthera pavonina var.microsperma）、杧果（Mangifera indica）、海漆（Excoecoria agalloch）等31种植物具有释放异戊二烯的能力;另有鸡蛋果（Passiflora edulis）、小琴丝竹（Bambusa glaucescens cv.silverstripe）、山苍子（Litsea cubeba）、大型双子铁（Dioon spinulosum）等52种植物具有释放单萜烯类化合物的能力.对红树植物的测量表明,该类植物普遍具有释放单萜烯的能力.上述结果为建立深圳及周边地区的环境质量模型提供了重要数据,同时也可为我国热带亚热带城市大面积绿化以及经济林、生态林和防护林等的树种选择提供参考.     

参与光化学反应的物质对UV能量吸收的估算

在对北京紫外辐射(UV)观测资料分析的基础上,提出参与光化学反应的物质对UV能量具有吸收作用.计算了1990年12个月实际天气比晴天UV能量的减少值在64～109 W/m2之间,这一减少受臭氧、"水汽"、气溶胶等因子的衰减分别为39.1～66.3,21.5～36.5,3.2～5.5 W/m2(12月除外),12个月的平均值分别为48.3,26.6,4.0 W/m2.计算结果表明,云天大气对UV能量有衰减,其衰减能量中有26.6 W/m2是"水汽的作用",即参与大气光化学反应的物质对UV能量吸收所造成的,此计算值同国外观测与模式的研究结果比较接近.由于现有模式中还没有考虑这一部分能量,所以造成模式结果与观测结果间较大的差异.      

华北洁净地区微量气体变化特征的初步研究

2005-05-22-2005-12-31,在中国科学院大气本底观测网兴隆站对微量气体成分进行连续测量,获得了O₃,NOx(NO,NO₂),CO₂和SO₂等气体组分的变化特征和变化规律,并得到了它们的浓度水平.初步分析表明,ψ(O₃)在6,9月出现高值,12月出现最低值;ψ(NOx)的最低值出现在8月,8-11月缓慢增长,NO在NOx中所占比例非常小;ψ(SO₂)的最低值出现在7月,之后逐渐增加;ψ(CO₂)的最低值出现在8月.观测资料表明,兴隆站空气质量最好的时间为7-8月.并对它们之间的相互作用及与辐射的关系进行了研究.      

以能量方法研究紫外辐射在大气中的传输

2004年9月～2006年10月,在华北地区4个站点开展了太阳辐射、气象参数等综合观测,得到了紫外辐射UV、总辐射Q等的变化特征.水汽和散射因子对于UV/Q和UV有明显影响.建立了实际天气UV小时累计值(时累)的经验模式,得到了较好的计算结果.水汽因子对于UV在大气中的传输有一定的作用,应给予重视.计算表明,华北地区受水汽因子衰减到达地面的UV以及占地面UV的比例分别为15.00W.m-2和37.45%,受散射因子衰减到达地面的UV以及占地面UV的比例分别为23.89W.m-2和62.55%.华北地区受水汽因子和散射因子影响损失于大气中的UV分别为19.30、35.31W.m-2,这一能量损失表现出明显的季节变化和地区差异.敏感性实验表明,地表UV对于水汽和散射因子的变化有不同的响应,UV对散射因子的变化比对水汽因子的变化更敏感.水汽因子与UV之间的关系与水密切相关,水汽项的真正含义是大气中各种物质成分(气、液、固态)对于UV的直接吸收和间接利用(通过化学和光化学反应,包括均相和非均相过程)的总和.利用经验模式计算了大气顶的UV,计算误差为+7.83%.未来研究中应重视和考虑消耗于大气且与水汽有关的这部分能量.以能量观点分析实测资料并研究大气中的物理化学过程是一种行之有效的方法.     

鼎湖山地面臭氧、氮氧化物变化特征的分析

给出了１９９６年夏季在广东肇庆鼎湖山自然保护区对太阳紫外Ｂ辐射、地面臭氧、ＮＯ、ＮＯ２浓度的观测结果，对影响地面臭氧、ＮＯ、ＮＯ２的主要因子进行了分析，并得到了较好的结果．晴天条件下，地面臭氧浓度、ＮＯ、ＮＯ２浓度有明显的日变化；阴天条件下，地面臭氧浓度、ＮＯ、ＮＯ２浓度的日变化要复杂一些．晴天和阴天条件下，ＵＶＢ因子与ｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４之间存在着很好的相关关系，其关系式为ｌｎ（ＱＵＶＢ／ｍ）＝ａ１ｑ１＋ａ２ｑ２＋ａ３ｑ３＋ａ４ｑ４＋ａ０．说明大气中的光化学反应是决定地面臭氧浓度、ＮＯ、ＮＯ２浓度变化规律的主要原因．