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《陕西师范大学》 2011年
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西安市大气CO_2时空分布研究

郭毅  
【摘要】:全球变暖是当前人类所面临最严重的全球性环境问题,也是人们最为关心的环境问题,现今气候变暖核心就是温室气体CO2排放,有关温室气体变化的研究已成为当前大气科学和环境利学研究中最活跃的问题之一。对大气CO2含量的研究,有助于人们了解、预测及改进地球气候的变化过程。对城市大气CO2源汇的研究可为建设低碳城市奠定理论基础,对节能减排有参考价值。本文选择了西安市4个具有差异性的监测点,利用红外二氧化碳监测仪对秋季大气CO2浓度分别进行4天连续监测,并采集同步气象资料及其它相关数据,通过对观测结果日变化趋势、工作日与假日分异、CO2浓度与气象参数变化、各监测点地域差异、近地面层大气CO2垂向分布等特征的研究,解析西安市大气CO2的源汇格局,并研究大气CO2浓度变化与气象因素之间的关系,得到如下结论与认识: (1)通过对西安市各监测点大气CO2浓度日变化呈现的双峰模态分析认识到,太阳辐射引起的植物生理及气象条件昼夜更替等自然因素决定了西安市秋季大气C02浓度的日变化。市区大气CO2浓度在清晨6-7时、上午8-11时及夜晚19~23时出现的短暂波峰与城市人类活动造成的,是点源及线源排放引起的。大气压较低的多云或阴天大气CO2浓度较高,大气压较高的晴朗天气下,大气CO2浓度较低。风速具有稀释大气CO2的作用,而在长时间静风天气下,大气CO2浓度得到积累而增加。 (2)工作日与假日大气CO2浓度存在明显的差异,国庆假日工厂停产,燃煤排放CO2减少,从而使大气CO2浓度降低5-10ppm。这表明,工厂燃煤排放是西安市区大气CO2来源之一。 (3)在对各监测点大气CO2浓度进行区域对比分析后发现,白天农田及绿色植物是CO2的汇,而晚上却是只CO2的源;而城市在一天中主要表现为CO2的源。两条市区大气C02浓度曲线存在的特征波峰,是与其所在功能区源汇强度变化及气象条件综合作用的结果,是人类活动规律作用的表现。 (4)在对市区近地面层CO2浓度垂向分布及其日变化研究表明,总大气CO2浓度值随着高度增加而减小,说明城市表面是西安市区大气CO2的直接来源;在白天,大气CO2浓度的垂向分布随高度增加而降低,相比之下,夜晚各高度上大气CO2浓度变化不大,这是地表与大气物理性质差别所引起大气层稳定度的变化造成的;在清晨及傍晚,各观测点大气C02浓度的垂向分布均起伏较大,这是由于瞬时点源及线源排放使下垫面源强增大,及这两个时段大气层的中性层结,是二者共同作用的结果。 (5)对农田监测点2个高度上观测结果进行对比分析得知,农田大气中距地面20cm高度处大气CO2浓度低于100cm高度,而晚上却相反,这样的分布变化是由于距地面20cm高度处的大气受土壤呼吸影响较大造成的。
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X169;X13

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