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新模型預(yù)測土壤碳排放 提升環(huán)境預(yù)測準確性

儀表新品 2018年09月07日 15:52:16來源:儀表網(wǎng) 27014
摘要日前,天津大學地科院晏智鋒副教授與聯(lián)合西北太平洋國家實驗室—馬里蘭大學聯(lián)合氣候變化研究所合作,在土壤異養(yǎng)呼吸過程模型構(gòu)建上取得新進展。

  【儀表網(wǎng) 儀表新品】日前,天津大學地科院晏智鋒副教授與聯(lián)合西北太平洋國家實驗室—馬里蘭大學聯(lián)合氣候變化研究所合作,在土壤異養(yǎng)呼吸過程模型構(gòu)建與應(yīng)用上取得新進展,建立了可監(jiān)測土壤“碳排放”的過程模型系統(tǒng),該系統(tǒng)可更加地預(yù)報土壤異養(yǎng)呼吸對大氣環(huán)境的影響。

 

 
  變暖的主要原因是人類在近一個世紀以來地球排放出大量的CO2等溫室氣體。由于這些溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度的透過性,而對地球反射出來的長波輻射具有高度的吸收性,也就是常說的“溫室效應(yīng)”,導致氣候變暖。變暖的后果,會使降水量重新分配,冰川和凍土消融,海平面上升等,既危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡,更威脅人類的食物供應(yīng)和居住環(huán)境。
 
  除了大量使用使用礦物燃料造成的二氧化碳以外,土壤中的微生物、作物根系和土壤動物等也和人一樣會呼吸,會釋放出大量二氧化碳。據(jù)介紹,土壤有機碳(SOC)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)大碳庫,通過微生物降解(異養(yǎng)呼吸)每年產(chǎn)生的二氧化碳量是人類使用化石燃料年產(chǎn)生量的近5倍,因此準確監(jiān)測土壤異養(yǎng)呼吸速率對預(yù)測未來氣候變化至關(guān)重要。
 
  目前,各國學界普遍采用經(jīng)驗?zāi)P湍M土壤異養(yǎng)呼吸,空間可拓展性差,給預(yù)測區(qū)域或范圍土壤二氧化碳排放帶來了很大的不確定性。因此,亟須建立新的土壤異養(yǎng)呼吸的機理或過程模型,提高預(yù)測土壤二氧化碳排放及氣候變化的準確性。
 
  天津大學坐落于歷史文化名城、中國北方經(jīng)濟中心天津,其前身為北洋大學,始建于1895年10月2日,開中國現(xiàn)代高等教育之先河,其中,地科院一直開展這方面的研究。日前,地科院晏智鋒副教授與聯(lián)合西北太平洋國家實驗室—馬里蘭大學聯(lián)合氣候變化研究所合作,根據(jù)土壤異養(yǎng)呼吸的主要控制過程,構(gòu)建出了一種全新土壤呼吸速率響應(yīng)土壤含水率變化的過程模型。
 
  據(jù)了解,該模型融入了土壤屬性大數(shù)據(jù),重新建立了模型參數(shù)和土壤屬性之間的定量關(guān)系,可更加地揭示土壤異養(yǎng)呼吸的微觀機理和宏觀規(guī)律之間的內(nèi)在聯(lián)系。與傳統(tǒng)的經(jīng)驗?zāi)P捅?,這一新模型普適性和可靠性都有了大幅提升,可明顯提高土壤異養(yǎng)呼吸碳排放預(yù)測精度。這一新模型的投入使用,有望提高地球系統(tǒng)模式中預(yù)測氣候變化中碳排放的準確性和前瞻性,也為提升氣候環(huán)境預(yù)測準確性提供了新方法和研究思路。
 
  (資料來源:科技日報、天津大學、百度百科)

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