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撫生試劑-中科院地化所等建立定量研究地-氣間汞交換通量的新方法

閱讀:167          發(fā)布時(shí)間:2014-3-12

中科院地化所等建立定量研究地-氣間汞交換通量的新方法

汞是一種可在地表與大氣間雙向交換的持久性有毒污染物,其大氣來(lái)源包括自然源和人為源。近年來(lái)的研究表明,自然源排放占向大氣釋放總量的2/3,由于受當(dāng)前測(cè)量方法的限制,不同學(xué)者的估算結(jié)果差異極大。地-氣間汞交換通量的研究方法主要包括:動(dòng)力學(xué)通量箱法,微氣象學(xué)法,激光法等。由于測(cè)量簡(jiǎn)便、可應(yīng)用于不同類型地表,動(dòng)力學(xué)通量箱法被學(xué)界廣泛采用,也是當(dāng)前估算研究數(shù)據(jù)的主要來(lái)源。然而,傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)通量箱方法由于隔絕地表與大氣環(huán)境,測(cè)定結(jié)果只在一固定摩擦風(fēng)速下進(jìn)行,不能真實(shí)反映影響通量的環(huán)境因子,因而也不能真實(shí)反映地-氣間的汞交換量。

  中科院地球化學(xué)研究所馮新斌研究員課題組同美國(guó)Lamar大學(xué)的Che-Jen Lin教授研究組合作,建立了定量測(cè)定地表土壤與大氣間汞交換的新型動(dòng)力學(xué)通量箱方法。該方法通過(guò)模擬設(shè)計(jì)通量箱內(nèi)部流場(chǎng)以定量通量箱內(nèi)部地面摩擦系數(shù),再通過(guò)模型運(yùn)算將真實(shí)大氣環(huán)境下地表的摩擦系數(shù)與新型通量箱的測(cè)定通量關(guān)聯(lián)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,新型通量箱能夠獲得穩(wěn)定的內(nèi)部流場(chǎng)。該研究提出獲得可控流場(chǎng)的設(shè)計(jì),其測(cè)定結(jié)果可與大氣地表摩擦系數(shù)進(jìn)行模型運(yùn)算。通過(guò)模型運(yùn)算,在高摩擦風(fēng)速的大氣環(huán)境下,傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)通量箱低估了地表向大氣釋放量(1-3倍不等)。

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