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甲烷快速分析仪结合紊流协变性系统探讨甲烷通量

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-08-23 10:05:00【

  目前国际间以涡流协变性系统(ECs系统)相关方法进行通量观测,过去对于甲烷通量研究大部分是利用Chamber法进行甲烷浓度的量测,并进而求得甲烷通量。本研究目的在于利用Cavity-enhanced laser absorbtion技术所设计的快速甲烷分析仪搭派涡流协变性系统直接量测水稻田内甲烷之通量变化方法之建立,由于此项仪器可以连续性高频率分析採样气体,对于以往方法无法进一步了解短时间甲烷通量的变化的情况,有直接的改变,并可搭配土壤及气象资料,即时的了解到甲烷通量与大气跟植物间收支动态变化行为。

 

 甲烷分子模型-纽瑞德特气

 

  本研究场址为台中县雾峰农业试验所中的水稻田,由于附近并无太多的建筑物干扰风的行进,可对于干扰涡流协变性系统的因素减低到最少,实验观测期间为2009年4月28日至2009年6月5日止,实际实验天数约25天。观测期间水稻田生长状况从一开始的半成熟期(未结穗)到结穗收割,水稻田土壤表面长时间被水覆盖,对于甲烷生成提供一个良好的厌氧环境。在雾峰农试所架设涡流协变性系统(EC系统)、气象因子观测仪器、甲烷快速分析仪进行观测。

 

  在气象观测结果显示,平均垂直风速、与摩擦风速其范围约在-0.3~0.1ms-1及0.03~0.4ms-1,而在大气温度则为23~31℃。另外在土壤温度则有明显的日夜变化,其范围约在20~30℃左右;而在土壤含水率部分,由于水稻田持续的在灌溉,所观测到的土壤含水率也都在40%以上。对于甲烷浓度,从观测资料可看出在实验期间甲烷浓度有明显的日夜变化,其甲烷浓度值在中午会达最低,约为1.9ppm;而在夜晚接近清晨则会产生最大值2.08ppm,另外,也将观测到的甲烷浓度与附近环保署大里测站作一比较,发现日夜变化之趋势相近。在甲烷通量部分,甲烷通量讯号 并不明显,唯一在小时平均值上,可看出甲烷通量稍微有日夜变化,其范围约在-0.13~0.11 μg m-2 s-1间。在此次实验中,造成甲烷通量讯号不明显的原因推测可能为:初始延迟时间设定出现误差,以及仪器经清理过后,无法维持良好的精确度使得产生过大的杂讯让甲烷通量不明显。

 

  化学小常识:

  甲烷气体理化性质无色无臭易燃气体。微溶于水,溶于乙醇、乙醚、苯、甲苯等。相对蒸气密度(空气=1):0.6,饱和蒸气压(kPa):53.32(-168.8℃)。

 

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此文关键字:甲烷