光合有效輻射對于水汽和散射因子的敏感性
光合有效輻射對于水汽和散射因子的敏感性
在目前大氣狀況(如水汽、氣溶膠、氣體等)及氣象條件下,當水汽或散射因子變化時,地面PAR將如何變化?為此,利用公式我們計算了單一的水汽(以地面水汽壓V代替)或散射因子(D/Q)發(fā)生變化時地面PAR時累的變化.基于各站時累的平均,可以得到各站的年平均值.我們從相關(guān)的資料了解到：水汽的增加(或減少)將導致地面PAR的減少(或增加),水汽的變化率越大,其導致的PAR變化率也越大.取4站年平均來看,在不同的水汽變化率時,均以相對清潔的興隆地區(qū)PAR變化率最小,而以污染相對較重的香河地區(qū)PAR變化率最大.這一結(jié)果反映了大氣中水汽和其他各種成分通過直接和間接過程對PAR能量吸收和利用的顯著差別.在水汽增加率和減少率相同時,它們所導致的PAR減少率明顯小于其增加率,這從另一個側(cè)面反映了大氣中其他成分對于PAR吸收和利用的重要性,水或水汽作為400~700 nm波段OH自由基產(chǎn)生的重要來源之一(如NO*2+H2O的反應(yīng))以及光化學反應(yīng)的參與物具有重要的作用。其中光合有效輻射的效果可以通過光量子計來進行測定。輻射是植物光合作用的能源，影響著光合作用過程中形成的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。在農(nóng)業(yè)研究中，光量子是經(jīng)常被測定的單位，光量子記錄儀或者也叫光合有效輻射記錄儀，早已經(jīng)廣泛使用于各類檢測，它的量程范圍為-2,700μmol m-2 s-1，是一款攜帶非常方便的農(nóng)業(yè)儀器。
4站PAR變化率的季節(jié)變化也可揭示這一作用,計算表明, 4站因水汽不同程度的變化都導致了PAR不同的變化率,變化率的最大值大多出現(xiàn)在夏秋季.夏秋季大氣中水汽含量比較高、植物生理活動水平較高并導致了VOC排放較高、大氣中化學物質(zhì)的活性較高、OH自由基的產(chǎn)生比較多,所有條件均有利于均相和非均相(如二次氣溶膠的產(chǎn)生、氣-粒轉(zhuǎn)化等)光化學反應(yīng)快速、高效的進行,從而造成了PAR對于水汽因子在夏秋季的高度敏感性.需要說明一點,香河站與其他3站不同,其PAR變化率的最大值出現(xiàn)在冬季,除了上面的原因外,其主要原因可能是該地區(qū)冬季大氣中各種氣體(如NO2、SO2等)的高濃度、其散射成分濃度(D/Q)冬季最大也為非均相過程提供了良好的催化,這些導致了香河地區(qū)PAR對水汽因子的敏感性與眾不同。
