科研进展

AAS: 湖泊对区域能量和碳交换的影响

  湖泊是地球系统的重要组成部分,具有调节区域气候、维持区域生态平衡的特殊功能。中国超过39.2%的湖泊分布于高原地区。高原湖区周边地形复杂多样,湖陆风环流与山谷风环流叠加,形成的局地环流具有复杂性和独特性,对局地的能量和物质循环产生显著影响。由于在水体开展持续观测的难度大、成本高,目前对于湖气相互作用的认识仍非常有限,湖泊对区域水热循环和碳交换的影响机制尚有待进一步分析。

  围绕上述问腿,中国科学院大气物理研究所刘辉志研究员课题组,利用洱海涡动观测资料,对湖区局地环流特征及其水热和碳效应进行了分析。研究表明,高原湖区白天的湖风促进潜热通量交换,减少感热通量和二氧化碳通量交换。夜间山风增加二氧化碳通量交换,减少感热通量和潜热通量交换。而夜间来自湖面的东南风则作用相反。相对于山地其他下垫面类型,湖泊增加局地的潜热交换,减少二氧化碳通量交换。
  刘辉志研究员指出,该研究为定量估计湖泊对区域能量和碳循环的影响提供了理论依据,有助于理解“湖—陆—气”之间的相互作用机理和湖区气候形成的物理机制,提高湖区天气和气候预报的准确性。
  以上研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的共同资助,发表在Advances in Atmospheric Sciences上,许鲁君为第一作者,刘辉志研究员为通讯作者。
图1 洱海涡动观测站(供图:许鲁君)
图2 山地湖区局地环流在能量和碳循环中的作用
  Citation: Xu, L. J., H. Z. Liu, Q. Du, Y. Liu, J. H. Sun, A. L. Xu, and X. N. Meng, 2020: Characteristics of lake breezes and their impacts on energy and carbon fluxes in mountainous areas. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-020-0298-x.
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