水稻田臭氧干沉降日变化特征研究

近地面层高浓度的O3会对农作物、自然生态系统造成严重的危害,采用O3通量指标能更好地评估O3对生态系统的影响.本研究采用了涡度相关法,在南京信息工程大学永丰气象站水稻生育期内进行观测,旨在研究该下垫面O3干沉降及其变化特征,以期为今后估算O3的气孔吸收和更加准确评估O3对农作物的影响提供基础.本文主要分析了O3体积分数(φ)、沉降通量(F)、沉降速率(Vd)的日变化规律并分析其与环境因子的关系,结果表明:(1)观测期间(2016年8月17日—10月10日),φ、F、Vd白天(06:30—18:30)和夜间(18:30—06:00)的均值分别为46.4 nL·L-1和25.5 nL·L-1、-369.8 ng·m-2·s-1和-131.3 ng·m-2·s-1以及0.48 cm·s-1和0.29 cm·s-1,且三者之间的变化并不同步;(2)观测点O3主要源于光化学反应,且与相对湿度(RH)、空气温度(T)、太阳辐射(SR)、摩擦风速(u*)均达到极显著相关,但φ变化相比于SR和T的变化存在一定的滞后性;(3)F日变化规律明显,曲线呈先增大后减小的单谷型;较低的RH以及较高的SR、T、u*有利于O3的沉降;一天中部分时间段内,φ对F的影响高于大气湍流交换;气孔吸收在O3沉降中起重要作用;(4)Vd的日变化分为3个阶段,呈明显的单峰变化趋势;10:30—15:30大气湍流较强(u*较大),但此时Vd却在减小,与u*的变化并不一致,说明较高的湍流强度并不总能导致较高的Vd,还要考虑其他环境条件.