亞熱帶森林冠層內外臭氧幹沉降通量觀測進展

冠層是什麼

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渦動相關技術是測量大氣和下墊面間物質和能量交換的經典微氣象學方法，已廣泛用於溫室氣體介面通量觀測。隨著快速響應儀器的研發，渦動相關技術在臭氧、揮發性有機物和活性氮氣體等大氣化學成分通量觀測方面也展現出巨大的應用潛力。然而，應用渦動相關技術在我國開展外場觀測研究的成功案例非常少，通量測量資料缺乏已成為制約相關模式發展的瓶頸。

在國家重點研發計劃專案（2017YFC0210103）的支援下，中國科學院大氣物理研究所宋濤副研究員利用閉路渦動相關技術在我國東部典型農田、森林、草地和城市等不同下墊面開展了臭氧通量觀測。近期，博士生劉贊系統分析了中國科學院鼎湖山森林生態系統通量塔觀測資料，研究了亞熱帶森林冠層內外臭氧通量變化規律，研究成果發表在環境科學知名雜誌Science of the Total Environment。

研究結果表明，無論是冠層內還是冠層外，白天臭氧通量均表現為向下沉降，而夜間的沉降速率接近零。冠層內外臭氧通量和幹沉降速率差異明顯，差異在9：00-15：00達到最大，此時冠層內臭氧通量和幹沉降速率分別為冠層外（-15 nmol·m-2·s-1和1。23 cm·s-1）的35%和42%。臭氧幹沉降速率隨著空氣溫度、相對溼度、光合有效輻射和摩擦速度的增加而增加，當這些氣象因素超過其最佳閾值時，臭氧幹沉降速率的增加趨於平緩。

“該研究填補了亞熱帶森林臭氧通量觀測資料的空白，推進了我們對大氣和森林之間汙染物交換過程的理解”。課題負責人潘月鵬研究員補充道：“寶貴的第一手觀測資料為臭氧幹沉降引數化方案的最佳化提供了科學依據，將在提升臭氧濃度和幹沉降速率模擬能力方面發揮不可替代的作用”。

DOI： 10。1016/j。scitotenv。2021。148338

2018年專案首席科學家王雪梅教授帶領課題組開展大氣沉降通量觀測站考察