张圳 作品数:19 被引量:77 H指数:6 供职机构: 南京信息工程大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏高校优势学科建设工程项目 长江学者和创新团队发展计划 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 天文地球 水利工程 农业科学 更多>>
基于通量-梯度法的小型池塘水-气界面温室气体交换通量研究 赵佳玉 张弥 肖薇 王伟 张圳 肖启涛 于洲 胡诚 曹正达 徐敬争关键词:温室气体通量 水-气界面 小型池塘水-气界面CH_4冒泡通量的观测 被引量:10 2018年 为了量化亚热带浅水养殖塘CH_4冒泡通量占CH_4总通量的比例,选取安徽省全椒县两个小型池塘为研究对象,采用倒置漏斗法和顶空平衡法,自2016年7月28日至8月13日观测夏季水-气界面的CH_4通量.结果表明,两个池塘CH_4冒泡通量分别是121.78 mg·(m^2·d)^(-1)和161.08 mg·(m^2·d)^(-1),CH_4扩散通量分别是3.38 mg·(m^2·d)^(-1)和3.79 mg·(m^2·d)^(-1),CH_4冒泡通量占总通量比例分别是97.5%和96.4%.CH_4冒泡通量具有高度空间异质性,A塘CH_4冒泡通量的变化范围为0.11~446.90 mg·(m^2·d)^(-1),B塘CH_4冒泡通量变化范围为0.05~607.51 mg·(m^2·d)^(-1).两个池塘的气体冒泡速率都是白天高于夜间,主要受风速控制.对于较浅的池塘,在小时尺度上,CH_4冒泡通量的主要影响因素是风速;在日尺度上,CH_4冒泡通量的主要影响因素是风速和水深,其中CH_4冒泡通量与风速呈正相关关系,与水深呈负相关关系.不同纬度的水体CH_4冒泡通量不同,中纬度地区的淡水环境比高纬度地区CH_4冒泡通量更高.通过观测手段量化小型浅水池塘CH_4冒泡通量,可以为准确估算内陆水体对区域和全球碳循环的贡献提供数据支持和理论参考. 张秀芳 肖薇 张弥 王伟 赵佳玉 胡勇博 谢成玉 张圳 谢燕红 黄文晶CLM4-LISSS模型对太湖多时间尺度水热通量模拟性能的评估 被引量:2 2019年 湖泊模型为数值天气预报模型提供热量通量、水汽通量和动量通量等下边界条件,但是不同时间尺度上湖泊水热通量变化的控制因子不同,因此有必要对湖泊模型进行多时间尺度上的离线评估.本文利用2012-2016年太湖中尺度通量网避风港站的气象资料和辐射数据驱动CLM4-LISSS模型(Community Land Model version 4-Lake,Ice,Snow and Sediment Simulator),并与涡度相关观测(Eddy Covariance,EC)结果进行对比,以年平均潜热通量模拟结果最佳为目标调整了模式中的消光系数、粗糙度长度方案,研究了该模型从半小时到年尺度上对湖表温度和水热通量的模拟性能.结果表明:模型对湖表温度的模拟在各时间尺度上均比较理想,但是模拟的日较差较小;从半小时到年尺度上潜热通量的变化趋势都能被很好地模拟出来,但在季节尺度上,潜热通量的模拟出现了秋冬季偏高、春夏季偏低的情况,季节变化模拟不准确.湖表温度和潜热通量模拟偏差的原因可能是消光系数的参数化方案.相比之下,感热通量尽管年际变化趋势的模拟值与观测值一致,但是从半小时到年尺度均被高估.特别地,冷锋过境期间,模型能较好地模拟出潜热通量和感热通量的变化趋势,但对于高风速条件下的感热通量模拟效果不佳.本文的研究结果能为湖泊模式的应用与发展提供有用信息. 荆思佳 肖薇 王伟 王伟 王伟 胡诚 张圳关键词:太湖 养殖塘CH_(4)通量时空变化特征及其影响因素 被引量:9 2021年 本研究基于多通道密闭式动态箱法对亚热带典型养殖塘CH_(4)通量的时空变化特征及其影响因素进行了分析.结果表明:亚热带养殖塘CH_(4)主要排放方式是冒泡,CH_(4)扩散及冒泡通量均呈现明显的季节变化特征.春、夏、秋、冬4个季节CH_(4)扩散通量分别为:0.113,0.830,0.002,0.005μmol/(m^(2)·s),冒泡通量分别为0.923,1.789,0.006,0.007μmol/(m^(2)·s),冒泡通量占总通量的比例分别为89.04%、68.29%、78.95%和60.52%.在冬、春季养殖塘没有人工管理措施的情况下,CH_(4)通量随着离岸距离的增加而增大,冬、春季养殖塘中间区域CH_(4)总通量分别是岸边浅水区的34.70和2.98倍.夏季养殖活跃期CH_(4)通量在空间上呈现出:人工投食区(7.371μmol/(m^(2)·s))>自然生长区(2.151μmol/(m^(2)·s))>人工增氧区(0.888μmol/(m^(2)·s))>岸边浅水区(0.206μmol/(m^(2)·s))的特征.在0.5h尺度上,春季CH_(4)扩散通量与水温呈显著正相关关系,与风速呈负相关关系,秋季CH_(4)扩散通量与水温、风速呈正相关关系,冒泡通量和水温呈正相关关系.在日尺度上,水温是CH_(4)扩散通量和冒泡通量的主控因子,两者均随着水温升高呈指数增加,并且冒泡通量的水温敏感性Q10(12.72)大于扩散通量(7.78). 贾磊 张弥 蒲旖旎 赵佳玉 王娇 谢燕红 张圳 肖薇 石婕 邱吉丽关键词:养殖塘 时空变化特征 影响因素 移动气象环境观测装置 一种移动气象环境观测装置包括外壳、位于外壳内部的电路板和传感器,所述外壳包括顶部的导流圈、位于中部圆柱状的壳体、连接在壳体下方的底座,所述壳体上开设有进气口,空气经过导流圈后由进气口进入到壳体内部,所述传感器安装在壳体内... 曹畅 郑杰 周琦 李旭辉 卢阳 张圳 徐家平文献传递 南京城市交通甲烷排放特征 被引量:12 2017年 城市交通是CH_4等温室气体的重要排放源,而CH_4排放的观测研究是定量分析城市碳排放的基础.本项研究考虑城市交通的周变化和日变化特点,于2014年10月17日、18日、20日、23日每日5个时段在南京市主城区三条交通主干道上和2015年9月11日的早晚时段在南京长江隧道内,观测大气CH_4和CO_2浓度,分析交通CH_4排放特征及其影响因素.结果表明:1南京城区交通主干道的CH_4平均浓度均大于背景大气CH_4浓度.受交通车流量的影响,ΔCH_4浓度的空间差异显著.ΔCH_4浓度的日变化呈现倒"W"型,在交通早晚高峰时出现峰值.2由于隧道内"活塞风"的作用,长江隧道内的CH_4浓度从入口到出口逐渐增大,出入口浓度差在0.21×10-6~0.38×10-6(摩尔分数,下同)之间.3大气CH_4浓度与CO_2浓度之间线性相关.交通主干道上的ΔCH_4∶ΔCO_2值平均为0.009 1;隧道内的ΔCH_4∶ΔCO_2值仅为0.000 47~0.001 4.4影响南京城区道路大气ΔCH_4浓度和ΔCH_4∶ΔCO_2值的主要因素分别是车流量和天然气车占车流量的比例. 张雪 胡凝 刘寿东 王淑敏 高韵秋 赵佳玉 张圳 胡勇博 李旭辉 张国君关键词:城市交通 主干道 基于近湖面定点遥感连续监测藻类水华的研究 被引量:1 2023年 全球湖泊富营养化问题日益突出,而基于数码相机的近湖面遥感可以连续、高频地监测藻类状况。该文于2019年3-10月采用数码相机在太湖4个生态功能区的站点(梅梁湾2、避风港、小雷山和平台山)对水体相对绿度指数开展连续和高频的原位观测,并同步观测气象要素和太阳辐射。研究藻类水华的时空变化特征和单次藻华的动态演变,并分析气象因子和热带气旋事件的影响。结果表明:(1)4个站点在观测期间相对绿度指数的平均值分别为0.355、0.348、0.347和0.344。处于太湖北部藻型湖区的梅梁湾2站点相对绿度指数明显高于其他站点,蓝藻水华较为严重;太湖西南部的小雷山站和东南部的避风港站相对绿度指数发生频率处于中间水平,而处于湖心位置的平台山站则相对绿度指数普遍较低。(2)关于藻华暴发之前的天气过程,在观测时段内13次典型的藻类水华事件中,有11次水华事件在之前的3 d经历了明显降水过程,其余2次藻华过程的前期天气为冷空气过境和晴热高温天气。特别地,暴雨过后的10 h左右就有可能发生水华事件。说明强烈降水过程之后的晴朗天气,有利于藻华暴发。(3)热带气旋会使得全湖相对绿度指数降低,但是之后的水温分层和晴好天气,则有利于形成严重水华并持续一段时间。近湖面遥感方法能为水体藻类动态监测及影响机制研究提供新的数据支持和技术支撑。 旦增益嘎 张文庆 郑哲俊 肖薇 曹畅 张弥 赵若男 郑有飞 谢成玉 张圳关键词:藻类水华 太湖 南京夏季城市冠层大气CO2浓度时空分布规律的观测 被引量:6 2015年 城市是CO2重要排放源,直接观测城市中大气CO2浓度对于研究人类活动对大气温室气体的贡献至关重要,而在城市中多个站点、多个高度上观测大气CO2浓度则有助于认识城市CO2浓度的时空变化规律,确定其影响机制.本研究于2014年7月18日至7月25日在南京主城区东、西、南、北和中共5个方位(100 m左右高度),2014年8月3日至2014年8月9日在南京主城区中部站点的3个高度(30、65和110 m)观测CO2浓度.结果表明:1南京主城区垂直方向上CO2浓度存在明显梯度,近地面30 m处CO2浓度受人为活动影响明显,平均值达427.3×10-6(±18.2×10-6)(摩尔分数,下同),高层65m、110 m处CO2浓度混合均匀,平均值分别为411.8×10-6(±15.0×10-6)和410.9×10-6(±14.6×10-6).大气层结越稳定,CO2浓度越高,垂直梯度越大.2南京主城区CO2浓度的水平分布受风和大气稳定度的控制.观测期间盛行东北风向,导致CO2浓度分布整体呈现西南高,东北低的格局,城市主城区上下风向CO2浓度差为7.8×10-6.而且水平风速越大,越有助于将上风向的CO2传输至城市的下风向,CO2浓度差就越小.大气层结越稳定,整体CO2浓度越高.3南京主城区5个站点CO2浓度均有明显的日变化,日最高值出现在交通早高峰期间,谷值在17:00左右,在19:00左右有时会因交通晚高峰而出现次高值. 高韵秋 刘寿东 胡凝 王淑敏 邓力琛 于洲 张圳 李旭辉关键词:主城区 CO2浓度 基于不同微气象学观测方法的养殖池塘水﹣气界面温室气体通量对比研究 赵佳玉 张弥 肖薇 王伟 张圳 刘寿东 李旭辉关键词:养殖塘 温室气体通量 1958-2017年太湖蒸发量年际变化趋势及主控因子 被引量:5 2022年 湖泊蒸发对气候变化非常敏感,是水文循环响应气候变化的指示因子,因此研究湖泊蒸发的控制因素,对于理解区域水文循环有重要意义.本文利用太湖中尺度涡度通量网避风港站观测数据校正JRA-55再分析资料,驱动CLM4.0-LISSS模型,并利用2012-2017年涡度相关通量数据和湖表面温度数据检验模型模拟蒸发结果,验证了该模型在太湖的适用性;估算了1958-2017年间太湖的湖面蒸发量,并利用Manner-Kendall趋势检验分析了湖面蒸发的变化趋势,寻找太湖实际蒸发的年际变化的主控因子.结果如下:校正后的JRA-55再分析资料模拟的太湖蒸发与观测值之间存在季节偏差,但是季节偏差在年尺度上相互抵消,再分析资料可用于年际尺度太湖蒸发变化的模拟;1958-2017年间太湖蒸发量以1977年为界,先下降(-3.6 mm/a),后增加(2.3 mm/a);多元逐步回归结果表明,向下的短波辐射是太湖1958-2017年间太湖蒸发变化的主控因子,向下的长波辐射、气温、比湿也对湖泊蒸发年际变化有一定影响,但是风速对蒸发量的年际变化影响不大. 荆思佳 肖薇 王晶苑 郑有飞 王伟 刘强 张圳 胡诚关键词:太湖 蒸发 主控因子