南京地区农田臭氧干沉降通量的观测与模拟

发布时间：2023-05-10 18:20

　　臭氧是近地层一种主要的大气污染物,可以经由作物的气孔进入作物体内,从而影响到作物的各种生理活动,改变作物的形态,抑制作物的正常生长,还会对作物的产量造成损伤。本文通过涡度相关系统对冬小麦的气孔臭氧通量进行了研究,并利用WRF-Chem模式对长三角地区冬小麦的臭氧浓度、臭氧沉降速率、气孔导度和气孔通臭氧量进行了模拟。主要的研究结果如下:(1)观测期间,臭氧浓度、臭氧干沉降通量和的臭氧干沉降速率的平均值分别为37.40nL·L-1、-5.58nmol·m-2·s-1(负号代表沉降方向向下)和0.29cm·s-1。空气动力学阻力Ra、粘性副层阻力Rb和冠层阻力Rc的平均值分别为69.25s·m-1、254.64s·m-1和262.59 s·m-1。(2)试验结果表明,冬小麦气孔导度的日变化呈现先增大后减小的变化趋势,并在中午12:00-14:00之间达到最大值。冬小麦气孔对于臭氧的吸收会明显受到气象因子(如温度、太阳辐射和水汽压等)的影响。此外冬小麦气孔导度的日变化还会存在着“午睡”现象。冬小麦生育期的气孔导度呈现单峰型的变化模式,最大值出现在扬花期。观测期间,气孔导度的平均值为2.5cm·...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 臭氧影响作物的模型研究进展
        1.2.2 作物冠层通量的研究进展
        1.2.3 近地面臭氧干沉降的研究进展
        1.2.4 臭氧数值模拟的研究进展
    1.3 国内外研究进展的不足
    1.4 研究内容与研究目标
        1.4.1 研究内容及技术路线
        1.4.2 研究目标
第二章 材料与方法
    2.1 冬小麦气孔臭氧通量的观测与模拟方法
        2.1.1 试验场地
        2.1.2 观测仪器介绍
        2.1.3 生育期
        2.1.4 数值模拟的资料与方法
    2.2 数据筛选和质量控制
    2.3 公式介绍
        2.3.1 臭氧通量的计算
        2.3.2 臭氧干沉降速率的计算
        2.3.3 阻力的计算
        2.3.4 实测臭氧气孔导度的计算
        2.3.5 气孔臭氧通量和非气孔臭氧通量的计算
第三章 冬小麦气孔臭氧通量的观测
    3.1 气象因子变化分析
        3.1.1 气象因子的逐日变化
        3.1.2 气象因子的日变化
    3.2 臭氧干沉降过程分析
        3.2.1 臭氧干沉降过程的逐日变化
        3.2.2 臭氧干沉降过程的日变化
    3.3 本文研究结果与其他研究结果的对比
    3.4 臭氧浓度、臭氧通量和臭氧沉降速率与主要气象因子的关系
        3.4.1 臭氧浓度与主要气象因子的关系
        3.4.2 臭氧沉降通量与主要气象因子的关系
        3.4.3 臭氧沉降速率与主要气象因子的关系
    3.5 气孔臭氧通量的变化分析
        3.5.1 不同生育期气孔导度的变化
        3.5.2 气孔臭氧沉降通量的变化
    3.6 结论
第四章 长三角地区冬小麦气孔臭氧通量的模拟
    4.1 结果与分析
        4.1.1 南京北郊臭氧浓度特征分析
        4.1.2 WRF-Chem结果检验
        4.1.3 长三角地区臭氧浓度和环境因子的空间分布特征
        4.1.4 长三角地区冬小麦气孔导度和气孔臭氧通量的模拟
        4.1.5 长三角地区臭氧干沉降的模拟
    4.2 讨论
第五章 总结与展望
    5.1 主要研究结论
        5.1.1 冬小麦生育期臭氧干沉降特征
        5.1.2 臭氧干沉降过程的影响因子
        5.1.3 冬小麦冠层臭氧气孔导度及通量的日变化、生育期的变化特征分析
        5.1.4 长三角地区冬小麦气孔臭氧通量的模拟的讨论
    5.2 研究创新点
    5.3 本文研究不足与展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3813271