资料摘要
资料下载2008年12月4日,著名的Nature杂志刊登了一个惊人的研究成果,苔原结冻期会释放大量的甲烷。 做为国际极地项目的一部分,科学家在格陵兰岛的东北部进行了一年的测量,结果发现苔原带在秋季解冻期会释放出甲烷。一般情况下在生长季结束后,科学家就会结束数据收集,这样就不会发现这一现象。 “如果不是测量数据是如此的坚实,测量方法是这样的仔细严谨,那么可能没有人会相信会有这样的甲烷排放现象。”Lund大学的Torben Christensen说:“用一种经典的基础研究方法,发现了一个令人惊讶的结果。这种现象本来是非常常见的,但是此前没有针对苔原带气候可行的方法,包括适当的技术和高测量频率的仪器来发现这一现象。” 湿地排放是温室气体――甲烷最大的甲烷源。在高纬度地区,大气甲烷浓度在晚秋会有一个比较稳定高平台期现象,但是原因并不是很清楚。 Christensen和来自哥本哈根大学,奥尔胡斯大学,NOAA的地球系统研究实验室,SRON 荷兰,Utreche大学的合作者使用激光甲烷分析仪(FMA, LGR)结合自动呼吸室在Zackenberg山谷进行测量,得到这个惊人的结果。 科学家发现甲烷排放在生长季后期会降低,但是在开始结冻的时候,排放量有明显的增加,并且持续了几个星期,直到土壤和根区完全结冻。研究者推测,可能是由于在土壤活性层的甲烷被结冻挤压出去。相对而言,在更低纬度地区,由于缺少这样的严寒,使得甲烷向下扩散。 秋季的甲烷通量在空间分布上变化很大,大概是因为泥炭和植被结构的不同,造成的不同的甲烷排放的途径。结冻期的排放也比夏季排放变化大,峰值达到112.5mg/m2/hr,是已有最高的苔原排放速率(除了thermokarst湖的热区)。而在整个夏季,总体释放量大约有4.5g/m2。| 用秋季释放数据,带入大气扩散模型计算,结果更吻合大气甲烷季节动态的实测值。 “如果这个现象是一般性现象,那研究发现能帮助我们理解北方高纬度地区是甲烷是如何排放到大气中的,甲烷浓度季节动态也可以得到更好的解释。”Christensen说:“但是要想揭示这个现象对于气候变化的影响,还有更好的了解自然系统是怎样工作的。通过这个现象,我们可以更好的理解北冰洋周边地区的永久冻土带融化,在这些地区甲烷排放变化可能对气候产生反馈效果。” 研究者认为在类似环境中,不可能不存在这样的情况。对所有wet-meadow苔原带,都应用在Zackenberg测量数据进行计算。我们发现在原本我们认为排放不活跃期,会有一个4Tg的甲烷排放量。 “这并没有显著的增加北方高纬度地区甲烷排放量,但是这修正了我们对于已知排放总量季节分配的观点。”研究者最近在Nature上发表了一篇letter,表达了这样的观点。 目前研究团队正在调查排放的机理,同时通过野外研究和实验室研究。“但是最关键的问题是确保Zackenberg试验站能每年都能开放更长的时间”,Christensen说,“我们相信在春季和秋季的研究会揭开这些问题的谜底,所以我们需要一个长期开放的试验站供我们进行这令人兴奋的观察,至少也应该是从4月到11月。”
《理加快讯》2020年第3期(总第52期)
简介:北京理加联合科技有限公司成立于2005年,是一家专业的生态环境仪器供应商和技术服务商,始终坚持为国内用户提供全球更先进的生态环境仪器和技术服务,主要产品涵盖稳定性同位素测定、痕量气体测量、地物光谱测量、高光谱成像测量、环境空气质量监测、大气颗粒物监测、水化学分析、野外便携和长期监测分析仪器。
《理加快讯》2020年 第4期 (总第53期)
简介:北京理加联合科技有限公司成立于2005年,是一家专业的生态环境仪器供应商和技术服务商,始终坚持为国内用户提供全球更先进的生态环境仪器和技术服务,主要产品涵盖稳定性同位素测定、痕量气体测量、地物光谱测量、高光谱成像测量、环境空气质量监测、大气颗粒物监测、水化学分析、野外便携和长期监测分析仪器。理加公司推出的《理加快讯》,定时分享行业仪器高品质技术文章、应用案例。
应用环境同位素识别银川盆地潜水的补给源,年龄和可更新性
简介:【摘要】正确理解地下水循环模式及其可更新能力对地下水资源的评估、合理开发和利用至关重要。在干旱或半干旱地区地下水补给量少且变异性高,因此难以估算。同位素研究和混合模型相结合可以直接估计含水层的可更新性。本文利用环境同位素方法研究了中国西北半干旱地区—银川盆地的潜水循环模式以及更新能力,主要研究了不同水体的同位素特征,潜水同位素年龄,水循环模式以及更新速率。结果表明,银川盆地主要有两个补给源,即局部大气降水(占13%)和黄河(占87%)。银川盆地潜水的平均滞留时间是48年,平均更新速率是3.38%/a。潜水具有较强的更新能力,更新速率与同位素年龄一致。
Analytical Chemistry 文章:通过反硝化细菌和激光同位素分析仪测定溶解硝酸盐中的δ15N和δ18O
简介:关于水中硝酸盐样品δ15N和δ18O的同位素测量,我们提出一种创新的革命性方法:利用反硝化细菌培养转化产生的N2O和离轴积分腔输出光谱技术(简称:OA-ICOS技术)。对于测量溶解的硝酸盐样品,将顶空搜集的N2O气体样品,用进样针注入到一个基于OA-ICOS技术的N2O激光同位素分析仪,手动进样口有隔膜密封,样品分析时间:300秒。这种OA-ICOS技术可以获得高精度及高准确度的δ15N和δ18O同位素比值结果。 这种新的同位素分析技术与传统同位素分析手段相比具有如下优点: 1.在不需要预浓缩的情况下,提供δ15N 和 δ18O同位素比值的精确测量; 2.消除其它气体的干扰,如水和二氧化碳; 3. 与同位素质谱仪相比,节省了大量的成本和维护费用。 这种方法将大大简化水系统中的硝酸盐来源的鉴定和定量工作。 文章下载地址: http://www.li-ca.com/d/file/study/literature/2015/a315bb6ed808670bb8614cbd9a2ee694.pdf
离轴积分腔输出光谱技术
简介:LGR采用了LGR专利的离轴积分腔输出光谱(OA-ICOS)技术,它消除了CRDS技术在测量期间需要连续进行光腔与激光波长匹配以改善信号强度微弱的缺点,使得分析不再需要进行复杂的激光准值调整、温度控制和波长监控,可以实时显示高分辨率激光吸收光谱。
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