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项目编号: 41075114
项目名称:
大气棕色云团的辐射效应及地表臭氧增加对冬小麦复合影响的数值模拟研究
作者: 郑有飞
承担单位: 南京信息工程大学
批准年: 2010
开始日期: 2011-01-01
结束日期: 2013-12-31
资助金额: CNY
资助来源: 中国自然科学基金委员会
项目类别: 面上项目
国家: 中国
语种: 中文
特色学科分类: D0512
中文关键词: 大气棕色云团 ; 辐射 ; 臭氧 ; 冬小麦 ; 复合影响
英文关键词: Atmospheric Brown Cloud ; Ozone ; Radiation ; Winter Wheat ; Numerical Simulating
中文摘要: 本项目通过站点观测、大田试验和数值模式等手段，在观测分析长三角地区大气棕色云团（气溶胶）引起的辐射和臭氧变化的基础上，开展了不同太阳辐射减弱与臭氧水平对冬小麦影响的大田试验，研究其对冬小麦生长、光合、生理特征及产量的影响及其机理，并开展了评估方法研究。项目完成了预期目标，共发表核心期刊论文26篇，其中SCI收录2篇，出版专著1部。主要创新成果如下：（1）获得了长三角地区大气棕色云团（气溶胶）及其辐射特性的新认识。揭示了该地区气溶胶光学特性的季节和垂直变化特征；解析了气溶胶的源，明确了人类活动及其区域传输对近地面气溶胶浓度的贡献；指出了该地区气溶胶对辐射收支的影响及其对直接辐射的减弱效应，并引起区域能见度下降；阐明了大气污染引起的太阳辐射变化特征，指出由于气溶胶的显著作用，太阳辐射具有“变暗一变亮一变缓”的变化趋势。（2）阐明了长三角地区臭氧的变化特征。明确了该地区站点尺度臭氧浓度的日变化、季节变化规律及其与气象条件的关系；揭示了近地层臭氧的发生机制及其区域尺度的季节与空间分布特征。（3）明确了太阳辐射减弱条件下冬小麦和大豆生长、生理指标和产量的变化，但叶片光合系统未发生光抑制或光破坏的事实。揭示了太阳辐射减弱和臭氧增加复合与单独作用对作物生长与产量影响的差异及其机制。（4）揭示了地表臭氧胁迫对冬小麦等作物各项生长生理指标的显著的抑制效应，但指出冬小麦也具备一定的抗氧化能力；阐明了高浓度臭氧胁迫对作物光合损伤的机理，指出了冬小麦叶片的光能吸收、光利用效率以及保护光系统II免遭光伤害的能力下降，以及作物光合机构受到臭氧和过剩光能双重伤害的事实。（5）建立了统计模型与作物模型耦合的气溶胶辐射减弱效应对冬小麦产量影响的评估方法；确定了臭氧伤害阈值的动态变化，改进了臭氧吸收通量响应模型和冬小麦光合机理模型，构建了臭氧胁迫对冬小麦产量影响的定量评估方法。利用修订后的气孔导度模型、臭氧吸收通量模型并结合中尺度数值模式和空气质量模式，耦合作物模型，建立了太阳辐射减弱条件下臭氧胁迫对冬小麦产量影响的评估方法。上述成果深化了对该地区大气污染特征及其对农业影响的认识，为大气污染控制与评估，认识其环境气候与生态效应提供了基础数据和重要的理论支撑，为环境保护、农业、气象等部门开展相关业务服务提供了新思路，为我国粮食安全评估提供了重要的评价手段。
URL: http://npd.nsfc.gov.cn/projectDetail.action?pid=41075114
资源类型: 项目
标识符: http://119.78.100.158/handle/2HF3EXSE/1121
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郑有飞. 大气棕色云团的辐射效应及地表臭氧增加对冬小麦复合影响的数值模拟研究. 2010-01-01.
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