检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2025年第3期61卷 86-99页

作者：杨甫禹张弥肖薇石婕南京信息工程大学大气环境中心、南京信息工程大学生态与应用气象学院南京210044

【目的】分析植被光合作用模型(VPM)中关键参数最大光能利用率(ε_(0))在不同气候区森林生态系统是否存在差异及其主要原因,并选择出具有普遍适用性的最大光能利用率参数化方案,以期深化对森林生态系统植被生产力估算过程中不确定性的认... 详细信息

【目的】分析植被光合作用模型(VPM)中关键参数最大光能利用率(ε_(0))在不同气候区森林生态系统是否存在差异及其主要原因,并选择出具有普遍适用性的最大光能利用率参数化方案,以期深化对森林生态系统植被生产力估算过程中不确定性的认知,为提高模型模拟精度与降低模型参数不确定性提供参考。【方法】利用4种参数化方案——BPLUT查表法、Michealis-Menten光响应曲线方程拟合、生长季增强型植被指数最大值(EVI_(max))指数拟合以及Mointeith方程推导法对VPM中的最大光能利用率(ε_(0))进行估算,基于4种参数化方案的估算结果对中国地区4个森林生态系统总初级生产力(GPP)进行模拟,与涡度相关观测到的总初级生产力(GPP)进行比较并结合各项模型评价指标(决定系数R^(2)、均方根误差RMSE、一致性系数d及平均相对误差MRE)对VPM模拟结果进行评估。【结果】长白山、千烟洲、鼎湖山与西双版纳站点的ε_(0)值分别为:(0.65±0.14)、(0.47±0.10)、(0.44±0.09)和(0.69±0.12)g·mol^(−1)。在季节尺度上,利用各站点最优参数化方案模拟的GPP与观测GPP相比,其均方根误差(RMSE)较最不适用的参数化方案在长白山、千烟洲、鼎湖山和西双版纳分别降低了55.1%、38.1%、48.6%和34.3%;在年际尺度上,各站点最优参数化方案模拟GPP的平均相对误差(MRE)在长白山、千烟洲、鼎湖山和西双版纳分别为−7.9%、−24.3%、−7.4%和−3.0%,小于最不适用的参数化方案模拟的结果(长白山:35.8%;千烟洲:−53.4%;鼎湖山:29.8%;西双版纳:25.4%)。【结论】不同参数化方案在同一个站点的ε_(0)值差异较大,且相同参数化方案下,不同站点间的ε_(0)值存在差异,造成这种差异的主要原因与各参数化方案本身的结构属性及不同区域水热条件差异有关。Mointeith方程推导法为长白山、千烟洲与鼎湖山地区ε_(0)最优的参数化方案;生长季增强型植被指数最大值(EVI_(max))指数拟合的参数化方案在西双版纳地区最适用。

关键词：最大光能利用率参数化方案 VPM模型总初级生产力

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小型水体蒸发观测和估算的研究进展

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生态学杂志 2025年第4期44卷 1372-1381页

作者：徐敬争王怡赵若男肖薇谢成玉赵佳玉张弥曹畅刘寿东李旭辉南京信息工程大学中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室大气环境中心南京210044 河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 生态环境部卫星环境应用中心北京100094 耶鲁大学环境学院纽黑文06511

小型水体(面积<1 km^(2))总面积占内陆水体面积的40.2%,其蒸发是内陆水循环中的重要过程。但是,小型水体因其个体面积较小,水循环研究通常会忽略其蒸发量,或者根据类似的大型水体的蒸发方程进行估计。事实上,小型水体蒸发的驱动过程... 详细信息

小型水体(面积<1 km^(2))总面积占内陆水体面积的40.2%,其蒸发是内陆水循环中的重要过程。但是,小型水体因其个体面积较小,水循环研究通常会忽略其蒸发量,或者根据类似的大型水体的蒸发方程进行估计。事实上,小型水体蒸发的驱动过程和控制机制与大型湖泊有显著差别,但受限于直接的测量,小型水体蒸发的观测和估算都存在较大的技术难度和明显的知识空缺。涡度相关法和稳定同位素质量守恒法是观测和估算小型水体蒸发较为适用的手段。本文梳理和综述了这两种方法在观测和估算小型水体蒸发量的研究进展,重点分析两种方法面临的困难和挑战,并基于能量守恒原理,评述了不同时间尺度上蒸发的控制机制,着重阐述了平流-夹卷过程对蒸发的影响。涡度相关法观测小型水体蒸发的技术挑战主要包括源区信号污染问题和频谱校正问题,稳定同位素质量守恒法估算小型水体蒸发的难点在于如何准确量化自然条件下的稳定同位素动力学分馏系数。涡度相关法观测小型水体的蒸发为百米级的信号源区,而稳定同位素质量守恒法可以运用于整个水体蒸发观测,将二者进行有效结合,可以更加精确地观测小型水体蒸发,进而准确量化小型水体蒸发在区域和全球水循环中的贡献。

关键词：蒸发涡度相关法同位素质量守恒法平流-夹卷过程

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太湖小时尺度水面蒸发特征及3种模型模拟效果对比

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湖泊科学 2017年第6期29卷 1538-1550页

作者：王丹丹王伟刘寿东邱新法穆俊宇莫华阳崔丛欣陶潘虹阙宇杰俞乐陈泓宇薛舒航耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 南京信息工程大学应用气象学院南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044

小时尺度水面蒸发可影响水面大气边界层热力和动力结构,分析湖泊小时尺度水面蒸发主要影响因素,选取准确模拟其特征的蒸发模型,将有助于改善流域天气预报和空气质量预报.基于太湖避风港站2012—2013年通量、辐射和气象观测数据,分析太... 详细信息

小时尺度水面蒸发可影响水面大气边界层热力和动力结构,分析湖泊小时尺度水面蒸发主要影响因素,选取准确模拟其特征的蒸发模型,将有助于改善流域天气预报和空气质量预报.基于太湖避风港站2012—2013年通量、辐射和气象观测数据,分析太湖小时尺度水面蒸发主要影响因子和3个模型(传统质量传输模型、Granger and Hedstrom经验模型、DYRESM模型)的模拟效果.结果表明:影响太湖小时尺度水面蒸发的主要因子为水气界面水汽压差和风速的乘积,而非净辐射.传统质量传输模型、Granger and Hedstrom经验模型、DYRESM模型模拟值与全年实测值的一致性系数分别为0.92、0.87和0.89,均方根误差分别为28.35、41.58和38.26 W/m^2.传统质量传输模型对太湖小时尺度水面蒸发的日变化和季节动态模拟效果最佳,其夜间模拟相对误差小于3%,除秋季外,其他季节的模拟绝对误差均小于4 W/m^*** and Hedstrom经验模型系统性地高估太湖潜热通量,在大气较为稳定的午后(高估22~32 W/m^2)和冬季(高估72%)高估最为明显,模拟效果最差.DYRESM模型也系统地高估太湖潜热通量,模拟效果居中.考虑水汽交换系数随风速的变化特征将有助于改善传统质量传输模型和DYRESM模型对太湖小时尺度水面蒸发的模拟精度.

关键词：太湖潜热通量水面蒸发模拟小时尺度传统质量传输模型 Granger and Hedstrom经验模型 DYRESM模型

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太湖水生植被NDVI的时空变化特征分析

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遥感学报 2018年第2期22卷 324-334页

作者：张圳张弥肖薇王伟肖启涛王咏薇李旭辉南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

为了明确太湖不同生态区水生植被长势的变化规律及其影响因子,利用MODIS传感器提供的NDVI数据,分析了太湖2000年—2015年NDVI的时间及空间变化特征。结果表明:太湖水生植被NDVI存在明显的季节变化和年际变化,NDVI每年最小值出现在冬季,... 详细信息

为了明确太湖不同生态区水生植被长势的变化规律及其影响因子,利用MODIS传感器提供的NDVI数据,分析了太湖2000年—2015年NDVI的时间及空间变化特征。结果表明:太湖水生植被NDVI存在明显的季节变化和年际变化,NDVI每年最小值出现在冬季,最大值出现在植被生长旺盛的8月或9月,其值可达0.35;太湖全湖NDVI多年平均值为0.1,最大值为0.14,出现在2007年。太湖NDVI的空间差异可将太湖划分为不同的植被类型区,太湖西北部(竺山湾和梅梁湾)NDVI最大值可达0.2,植被类型主要以浮游藻类为主,东太湖区域最大值超过0.6,主要以沉水植被为主;太湖不同区域植被动态特征对气象因子的响应也不尽相同,沉水植物生长与平均气温有显著的正相关关系,而浮游植物区的生长状况受平均风速影响较大。

关键词：太湖 NDVI 时空变化气象因子

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长三角背景大气PM_(2.5)中非极性有机化合物组成特征及来源

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环境科学 2023年第2期44卷 646-657页

作者：吴长流曹芳贾小芳张煜娴谢添任磊章炎麟南京信息工程大学应用气象学院耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 南京信息工程大学应用气象学院南京210044 中国气象局气象探测中心北京100081

为了探究长三角区域大气细颗粒物中非极性有机化合物的组成及来源特征,于2019年12月至2020年11月在临安区域大气本底站采集了129个PM_(2.5)样品,对其有机碳(OC)、元素碳(EC)和非极性有机化合物(NPOCs,包括多环芳烃、正构烷烃和藿烷类)... 详细信息

为了探究长三角区域大气细颗粒物中非极性有机化合物的组成及来源特征,于2019年12月至2020年11月在临安区域大气本底站采集了129个PM_(2.5)样品,对其有机碳(OC)、元素碳(EC)和非极性有机化合物(NPOCs,包括多环芳烃、正构烷烃和藿烷类)进行了分析,并用分子示踪物、特征比值和正定矩阵因子分析模型等方法探究了有机气溶胶的主要来源.结果表明,临安ρ(PM_(2.5))的年平均值约为(32.36±20.44)μg·m^(-3),ρ(NPOCs)年平均值约为(59.05±40.39)ng·m^(-3),呈现出冬高夏低的季节变化特征.正构烷烃主要源于化石燃料和生物质(草和木材等)燃烧等人为源,其次为高等植物角质层蜡排放;多环芳烃主要源于燃煤燃烧、机动车排放和生物质燃烧等非化石源的混合贡献;藿烷类物质主要源于机动车排放,其中冬季还受到燃煤源的影响.后向轨迹聚类分析和潜在源区分析表明临安主要受到外来气团输送的影响.结合正定矩阵因子分析模型对采样期间观测到的NPOCs进行源解析,得到了燃煤燃烧源、交通排放源和生物质燃烧等非化石源:冬季以交通源为主,贡献率为59%;春、夏季以燃煤源为主,贡献率分别为58%和57%;秋季以生物质燃烧等非化石源为主,贡献率为64%.

关键词：长三角地区背景大气非极性有机化合物 PMF模型源解析

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大气硝酸盐中氧同位素异常研究进展

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科学通报 2019年第7期64卷 649-662页

作者：张雯淇章炎麟南京信息工程大学气候与环境变化国际联合实验室耶鲁-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 南京信息工程大学应用气象学院江苏省农业气象重点实验室南京210044

硝酸盐是大气中的主要污染物,其前体物NO_x(NO+NO_2)参与大气中多种光化学反应,可以改变大气氧化特性,有利于细颗粒物的形成,影响气候系统与人类健康.硝酸盐氧同位素异常(Δ^(17)NO_3^-)是解析大气硝酸盐生成途径的有力手段.本文对大气... 详细信息

硝酸盐是大气中的主要污染物,其前体物NO_x(NO+NO_2)参与大气中多种光化学反应,可以改变大气氧化特性,有利于细颗粒物的形成,影响气候系统与人类健康.硝酸盐氧同位素异常(Δ^(17)NO_3^-)是解析大气硝酸盐生成途径的有力手段.本文对大气硝酸盐氧同位素异常的研究进展进行了综述.首先列举了测试大气硝酸盐三氧同位素(^(16)O, ^(17)O和^(18)O)的前处理方法(热解法、细菌法和化学法),并对比了全球范围内大气硝酸盐氧同位素异常的时空分布特征.其次总结了大气中硝酸盐生成的主要途径及其氧同位素质量守恒,讨论了大气硝酸盐中氧原子的可能来源及其氧同位素异常值,评估了全球及典型区域尺度上氧同位素异常的模型.最后对大气硝酸盐氧同位素异常的未来研究方向进行了展望.

关键词：大气硝酸盐氧同位素异常(Δ17O) 硝酸盐生成途径非质量同位素分馏大气化学模型

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南京北郊黑碳气溶胶分布特征及来源

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环境科学 2020年第10期41卷 4392-4401页

作者：谢锋林煜棋宋文怀鲍孟盈章炎麟南京信息工程大学应用气象学院耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室南京210044

黑碳(black carbon,BC)是含碳物质燃烧排放所产生的大气颗粒物(particulate matter,PM)中一种重要组分,其对辐射效应表现为对太阳辐射的吸收和散射,影响着地气系统的能量交换.本研究于2019年1~5月在南京北郊利用黑碳仪AE33(aethalometer... 详细信息

黑碳(black carbon,BC)是含碳物质燃烧排放所产生的大气颗粒物(particulate matter,PM)中一种重要组分,其对辐射效应表现为对太阳辐射的吸收和散射,影响着地气系统的能量交换.本研究于2019年1~5月在南京北郊利用黑碳仪AE33(aethalometer,magee)测量了黑碳气溶胶浓度数据,对其日夜变化和季节变化进行分析,并筛选出污染天与清洁天,对其特征和来源进行分析.结果显示采样期间黑炭气溶胶的平均浓度为(3.8±2.3)μg·m^-3,冬季浓度为春季的1.3倍.BC浓度呈现明显的日变化,BC高值出现在日间交通高峰时间段,受到交通排放的影响较大.?ngstrom指数α冬春整体差异不大,春季为1.32冬季为1.30,此结果也指出BC排放源以机动车排放为主.此外,针对采样期间污染天与清洁天的BC来源特征进行分析,发现污染天机动车排放源占比为68%~87%,清洁天为72%~86%,清洁天来源小幅波动但均以机动车排放源为主,污染天相对而言存在一定的机动车源减少生物质和煤炭燃烧源增加的情况,取决于污染时段的排放情况,利用BC/CO(0.005)进一步验证了上述源解析结果.通过PSCF和CWT分析可以得到南京北郊大气BC颗粒物以本地来源为主,但冬季可能存在来自东南地区的机动车排放来源,春季可能存在来自西南地区的生物质及煤炭燃烧来源.总体看来南京北郊黑碳气溶胶分布以冬高春低,并存在明显日夜变化,主要来源为本地的机动车排放为主.

关键词：黑碳气溶胶黑碳仪质量吸收效率(Angstrom指数) 潜在源贡献函数法(PSCF) 浓度权重轨迹法(CWT) 南京

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南京毒性挥发性有机化合物夏冬季源解析及健康风险评估

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环境科学 2021年第12期42卷 5673-5686页

作者：张子金林煜棋张煜娴曹梦瑶章炎麟南京信息工程大学应用气象学院耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室南京210044

本研究于2018年夏季和冬季,在南京使用吸附浓缩在线监测系统(AC-GCMS 1000)对大气中的挥发性有机化合物(VOCs)进行测量,估算其所造成的健康风险并解析VOCs所造成致癌与非致癌风险的污染来源.结果表明,采样期间南京市冬季φ(总VOCs)为105... 详细信息

本研究于2018年夏季和冬季,在南京使用吸附浓缩在线监测系统(AC-GCMS 1000)对大气中的挥发性有机化合物(VOCs)进行测量,估算其所造成的健康风险并解析VOCs所造成致癌与非致癌风险的污染来源.结果表明,采样期间南京市冬季φ(总VOCs)为105.7×10^(-9),为夏季(34.5×10^(-9))的3.1倍,以烷烃为主要物种.在健康风险方面,冬季毒性VOCs所造成的非致癌风险及致癌风险值分别为9.43和1.0×10^(-4),是夏季非致癌(5.58)与致癌风险(2.69×10^(-5))的1.7和3.8倍,而丙烯醛和1,2-二氯乙烷是非致癌与致癌风险的主要物种.最后,利用PMF模型解析5个VOCs的污染来源,分别是有机涂料溶剂源、生物质燃烧源、车辆排放源、石油化工源和溶剂源2.车辆排放源是造成致癌风险的最大来源(夏季28.2%和冬季48.0%).因此,建议有针对性地控制毒性VOCs及车辆尾气的排放,以减小可能对公众健康产生的危害.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 来源解析健康风险致癌和非致癌风险源分摊

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南京城市大气氨-铵的高频演化及其气粒转化机制

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环境科学 2019年第10期40卷 4355-4363页

作者：邵生成常运华曹芳林煜棋范美益谢锋洪一航章炎麟南京信息工程大学应用气象学院耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室南京210044

本研究于2018年秋季利用在线气体和气溶胶组分监测仪以高时间分辨率连续测定南京市大气中的气体(主要是NH3)与二次无机气溶胶(主要是NH4+、NO3-和SO42-)浓度,借此研究污染和非污染期城市大气NH3和NH4+的演化规律,进而探讨NH3-NH4+气粒... 详细信息

本研究于2018年秋季利用在线气体和气溶胶组分监测仪以高时间分辨率连续测定南京市大气中的气体(主要是NH3)与二次无机气溶胶(主要是NH4+、NO3-和SO42-)浓度,借此研究污染和非污染期城市大气NH3和NH4+的演化规律,进而探讨NH3-NH4+气粒转化过程中的化学机制.结果表明,观测期间NH3和NH4+浓度的平均值(±1σ)分别为(15. 3±6. 7)μg·m-3和(11. 3±7. 8)μg·m-3,且日变化在污染和非污染事件中呈现出显著的差异.综合在线观测的NH3和NH4+浓度数据,通过计算潜在源贡献因子,分析了NH3和NH4+的潜在贡献源区在重污染过程受长距离污染传输影响较小,证明城市也是NH3排放的重要热点地区.进一步分析发现,NH3-NH4+的气粒转化是影响NH3和NH4+日变化的主要驱动因子.具体体现在:低温、高湿(温度在7. 5~12. 5℃,湿度在50%~90%)时,NH3和NH4+的气固转化速度较快,NH3与酸性物质反应生成更多的NH4+,使得(NH4)2SO4和NH4NO3的形成从而导致污染事件的加剧.研究结果有助于厘清城市大气NH3的来源和转化机制及其对颗粒物的潜在贡献.

关键词：氨气铵根污染事件气粒转化潜在源贡献因子法(PSCF)

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模拟酸雨对次生林土壤呼吸及异养呼吸的影响

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环境科学 2017年第3期38卷 1235-1244页

作者：陈书涛孙鹭桑琳胡正华南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

为研究模拟酸雨对次生林土壤呼吸及异养呼吸的影响,进行野外定位试验.设置裂区试验,分4个区组,每个区组中主区为不断根和挖沟断根小区,每个主区内设置对照(CK)、pH 4.0(A1)、pH 3.0(A2)、pH 2.0(A3)共4个模拟酸雨处理水平.观测不断根小... 详细信息

为研究模拟酸雨对次生林土壤呼吸及异养呼吸的影响,进行野外定位试验.设置裂区试验,分4个区组,每个区组中主区为不断根和挖沟断根小区,每个主区内设置对照(CK)、pH 4.0(A1)、pH 3.0(A2)、pH 2.0(A3)共4个模拟酸雨处理水平.观测不断根小区的土壤呼吸和断根小区的异养呼吸,同时观测土壤温度、土壤湿度.结果表明,在不断根小区,CK、A1、A2、A3处理的土壤呼吸均表现出明显的季节变异趋势;与不断根小区类似,断根小区的异养呼吸也具有明显的季节变异趋势.断根小区的异养呼吸明显低于不断根小区的土壤呼吸.CK、A1、A2、A3处理的年平均土壤呼吸速率分别为(2.47±0.31)、(2.52±0.22)、(2.38±0.17)、(2.43±0.22)μmol·(m^2·s)^(-1);断根小区CK、A1、A2、A3处理的年平均异养呼吸速率分别为(1.55±0.10)、(1.65±0.22)、(1.77±0.08)、(1.78±0.27)μmol·(m^2·s)^(-1).单因素方差分析表明,不断根小区不同模拟酸雨处理之间的土壤呼吸速率以及断根小区不同模拟酸雨处理的异养呼吸速率均无显著差异.回归分析表明,不断根小区的土壤呼吸与断根小区的异养呼吸之间存在极显著(P<0.001)的正比例函数关系,模拟酸雨的添加降低了土壤呼吸与异养呼吸之比.土壤温度是决定不断根小区土壤呼吸和断根小区异养呼吸季节变异的最主要的因素,而土壤湿度对土壤呼吸和异养呼吸的季节变异无显著的影响.

关键词：模拟酸雨次生林土壤呼吸异养呼吸土壤温度

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