| 极低风速条件下水-气界面甲烷气体传输速率分析 |
| 摘要点击 3446 全文点击 1213 投稿时间：2016-03-14 修订日期：2016-06-04 |
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| 中文关键词 气体传送速率 甲烷 风速 表层水温 水-气界面 |
| 英文关键词 gas transfer velocity methane wind speed surface water temperature the water-air interface |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 张成 | 中国地质大学(武汉)资源学院, 武汉 430074
三峡大学电气与新能源学院, 宜昌 443002 | zhangch116@163.com | | 吕新彪 | 中国地质大学(武汉)资源学院, 武汉 430074 | | | 龙丽 | 三峡大学水利与环境学院, 宜昌 443002 | | | 张军伟 | 三峡大学水利与环境学院, 宜昌 443002 | | | 穆晓辉 | 三峡大学水利与环境学院, 宜昌 443002 | | | 李迎晨 | 三峡大学水利与环境学院, 宜昌 443002 | | | 王圣瑞 | 中国环境科学研究院, 北京 100012 | | | 张文丽 | 三峡大学生物与制药学院, 宜昌 443002 | | | 肖尚斌 | 三峡大学水利与环境学院, 宜昌 443002 | |
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| 中文摘要 |
| 薄边界层理论被广为用来计算水-气界面气体通量，而气体传输速率（k600）则是其中的关键性环境因子.为了研究极低风速下小型浅水湿地水-气界面甲烷气体传输速率，以宜昌饮用水水库梅子垭水库和周邻5个富营养化池塘为研究对象，采用静态通量箱进行了为期一年的水-气界面甲烷气体通量观测，同步监测了水环境因子和气象因子.野外监测时的风速（U10）范围为0~0.75 m·s-1，平均值约为0.19 m·s-1；水温（Tw）变化范围为6.3~30.9℃，平均值约为19.3℃.结果表明，梅子垭水库和周边5个池塘水-气界面甲烷气体传输速率较小，在0.20~1.99 cm·h-1之间变化，平均值约为0.50 cm·h-1.本研究利用表层水温和风速指标两个参数的双二次项模型和二次项加幂函数模型，回归得到了气体传输速率的数学公式，回归结果与原始数据和对k600进行深度平均（bin-averaged）后的数据均存在极显著性关系. |
| 英文摘要 |
| Thin boundary theory equation (TBL) is widely used to determine gas fluxes across water-air interfaces, and the gas transfer velocity (k600) is the key environmental factor in the equation. A monthly field campaign was carried out during one year to measure CH4 flux and to probe its exchange rate across the air-water interface in a drinking reservoir and 5 adjacent ponds. The ranges of wind speed and surface water temperature were 0-0.75 m·s-1 and 6.3-30.9℃respectively, and their average values were 0.19 m·s-1 and 19.3℃ respectively. The gas transfer velocity of CH4 varied from 0.20 to 1.99 cm·h-1 with an average of 0.50 cm·h-1. Correlation functions between the gas transfer velocity and the wind speed at 10 m height (U10) and surface water temperature (Tw) were given here to quantify k600. There were significant correlations between the fitted values and actual values both for original and bin-averaged data. |
