當前位置:首頁(yè) > 應用領(lǐng)域 > LI-COR EC應用案例 |【GBC】渦度協(xié)方差通量觀(guān)測技
原文以 Global Trends in Air-Water CO2 Exchange Over Seagrass Meadows Revealed by Atmospheric Eddy Covariance 為標題發(fā)表在Global Biogeochemical Cycles(IF=4.608)上。
作者 | Bryce Van Dam, Pierre Polsenaere, Aylin Barreras-Apodaca等
翻譯 | 子毅
海草床是海岸帶藍碳(Blue Carbon)的組成部分,它有望在緩解人類(lèi)活動(dòng)碳排放方面起到重要作用。目前,在全球范圍內,一些海岸帶生態(tài)系統得到了科學(xué)管理,從而增加了藍碳儲量。
然而,人們對于藍碳儲量通量的規模,以及它和大氣-水體CO2通量FCO2 的相互作用,還了解不多。
為此,研究者們在全球范圍內,選擇有代表性的藍碳通量觀(guān)測站點(diǎn),使用渦度協(xié)方差方法,綜合分析了海草床的CO2通量FCO2。
4個(gè)站點(diǎn)收集的是季節性數據(其中2個(gè)站點(diǎn)表現為CO2的源),平均FCO2 大約是全球平均藍碳儲存速率的44%-115%。
其余的站點(diǎn),CO2凈吸收速率大約是藍碳平均儲存速率的101%-888%。
小波相干分析顯示,FCO2 主要和溫度、風(fēng)、潮汐密切相關(guān)。需要特別指出的是,在全球尺度上,潮汐力是FCO2 的重要驅動(dòng)力,它將橫向碳交換、底部驅動(dòng)湍流以及孔隙水抽吸三個(gè)過(guò)程結合在了一起。
對開(kāi)闊海域來(lái)說(shuō),大洋表面阻力系數總是高于預測值,這支持了觀(guān)測到的淺海水域氣體傳輸過(guò)程普遍增強的現象。
研究者指出,需要使用綜合性更強的方法來(lái)評估藍碳:不僅要考慮有機碳儲量,還需要考慮大氣-水體CO2交換量FCO2,以及與之相關(guān)的復雜生物地球化學(xué)過(guò)程及物理驅動(dòng)因子。
LI-COR渦度協(xié)方差通量觀(guān)測系統在本研究中的作用
南佛羅里達海草床LI-COR渦度協(xié)方差通量觀(guān)測系統 圖源/Van Dam B, Fourqurean J, Smyth A. Alkalinity and CO2 fluxes in a tropical seagrass meadow[C]//EGU General Assembly Conference Abstracts. 2020: 2861.
渦度協(xié)方差通量觀(guān)測系統由CO2分析儀和三維超聲風(fēng)速儀組成。其中的CO2分析儀均采用LI-COR公司研發(fā)的設備。根據站點(diǎn)的實(shí)際情況使用不同類(lèi)型的分析儀:有開(kāi)路式的LI-7500系列CO2/H2O分析儀,還有閉路式的LI-7200系列CO2/H2O分析儀。具體信息請參見(jiàn)下表。
數據質(zhì)量控制
所有數據均使用EddyPro軟件(LI-COR Inc., Lincoln, USA)處理。第一,QC分級大于1的數據全部剔除,這部分占全部數據集的11.6%。QC標準詳細信息可參閱Mauder和Foken 2004年文獻中的內容。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),這種QC將穩態(tài)和湍流發(fā)展測試結果整合為一個(gè)QC Flag,如果大約1,就被認為是數據質(zhì)量低。第二,確認數據是否受到了陸地生態(tài)系統的影響,將受到影響的數據剔除。第三,將u*/Umean超過(guò)0.139(即u*/Umean平均值0.0924的1.5倍)的FCO2 剔除。第四,超過(guò)平均值3倍標準差的FCO2 被剔除,這部分占剩余數據的1.3%。最終,有25.5%的數據被剔除。
能量平衡分析
能量平衡分析在陸地生態(tài)系統的碳水交換研究中非常重要。因為能量流(Energy Flow)與局地水分收支,以及與之相關(guān)的生態(tài)過(guò)程緊密關(guān)聯(lián)。在一個(gè)理想系統中,輸入的能量—太陽(yáng)凈輻射Rn可分為兩部分,潛熱通量LE和感熱通量H,Rn:LE+H應該為1:1。任何偏離都意味著(zhù)某種能量通量的缺失。例如某個(gè)變量,如溫度的平流輸送,導致LE+H或大于或小于Rn。另外,能量有可能儲存在水中。在本研究中,研究者們量化了水的熱儲存項:基于水深、水比熱、密度及水溫變化(Van Dam等,2020)。H+LE+J 和Rn 的關(guān)系偏離1:1,可作為水分發(fā)生橫向交換的指標。
原文中的主要數據圖
聯(lián)系我們
北京力高泰科技有限公司 公司地址:北京西城區西直門(mén)南大街二號成銘大廈A座22F 技術(shù)支持:化工儀器網(wǎng)掃一掃 更多精彩
微信二維碼
網(wǎng)站二維碼