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云和气溶胶对黄土高原地区碳交换的作用

解静  黄建平  王国印  
【摘要】:本文基于云和大气气溶胶影响区域陆地碳循环的假设首次给出了西北半干旱黄土高原地区的直接观测结果。利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)2007年生长季7月和8月份白天的CO2通量(太阳高度角大于50°)和相应的气溶胶和地表辐射观测数据对不同的散射辐射以及云和气溶胶光学厚度作用下的区域碳循环进行了分析。结果表明:该地区矮草下垫面的云和气溶胶对CO2通量的作用与森林和农田下垫面存在显著差异。1)稀疏的植被、较矮的冠层以及强烈的辐射使得该地区植被的光饱和点较低,当太阳总辐射约为400-500Wm-2时即可达到饱和,此后植被的光合作用开始减弱。2)仅在全天为光学厚云时CO2吸收随太阳辐射(或晴空指数)增加而增大,且当晴空指数约为0.39时,CO2吸收达到最大。3)在其它天空条件下,CO2吸收随云量增加而减弱,但由于散射辐射比例增大,植被的辐射利用率反而提高了。4)此外,在有云的条件下,CO2通量的变化也是许多环境因素共同作用的结果。5)对比CO2对太阳辐射变化的响应,随着AOD的增加碳吸收显示出负的响应。由此可见,云和气溶胶影响了西北半干旱黄土高原地区的CO2交换,但可能由于植被结构的差异造成了半干旱草地与森林和农田响应的这种差异,并使得这种作用受到太阳辐射的显著影响。

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