Metody pomiaru strumieni dwutlenku węgla i pary wodnej na plantacji topoli

• Autorzy: Panfil M. , Jassal R. , Ketler R. , Nesic Z. , Grant N. , Black A. , Arevalo C. , Bhatti J. , Sidders D. , Leśny J.

Warianty tytułu

EN

Carbon dioxide and water vapour flux instrumentation used in hybrid poplar plantation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Problematyka upraw roślin szybkorosnących sięga swym rodowodem początku lat 70. XX wieku. Uprawy alternatywne początkowo głównie służyły pozyskaniu surowca do produkcji celulozy. W kolejnych latach, wraz z postępem gospodarczym, zakres korzyści płynących z tego typu upraw zaczął się powiększać - znalazły zastosowanie m.in. w oczyszczaniu gruntów poddanych presji przemysłowej (rekultywacja obszarów zdegradowanych (np. pokopalnianych) i produkcji biopaliw (bioetanolu, biogazu, biomasy). Wraz z wzrastającym zainteresowaniem uprawami roślin szybkorosnących zapoczątkowano również badania naukowe, mające ocenić ich wpływ na środowisko przyrodnicze. Jednym ze sposobów analizy środowiskowego oddziaływania upraw są pomiary emitowanego i pochłanianego przez nie dwutlenku węgla i pary wodnej. Wykorzystywane są w tym celu systemy pomiarowe złożone z trójwymiarowych wiatromierzy, analizatorów gazowych CO2, H2O, sensorów temperatury (powietrza, gleby), czujników promieniowania krótko- i długofalowego, deszczomierzy, śniegomierzy, czujników ciepła glebowego. Wszystkie te urządzenia są montowane w układach pozwalających określić przepływ masy i energii w obrębie analizowanego obszaru. Metoda kowariancji wirów (eddy covariance - EC) pozwala wyznaczyć średnie półgodzinne wartości strumieni, ale wymaga pomiarów pionowej składowej prędkości wiatru, stężenia H2O, CO2 i temperatury powietrza z wysoką częstotliwością (co najmniej 10 Hz).

EN

The issue of fast-growing crops originally goes back to early 1970th. Fast-growing crops initially dominated as a way of obtaining the raw material for producing cellulose. In subsequent years, with the development of technology, the range of benefits of this type crops began to increase - for example crops found use in the purification of industrial pressure land (reclamation of degraded areas e.g. coal mining) or were used in the production of biofuels (bioethanol, biogas, biomass). With the increasing interest in fast-growing crops, scientific research has been initiated to assess the impact of such crops on the natural environment. One way to analyze the impact of crops on the environment is to measure the emitted or absorbed carbon dioxide and water vapor. Measuring systems consisting of advanced wind sensors, CO2 and H2O gas analyzers, temperature sensors (air, soil), radiation sensors (shortwave and longwave), rain gauges, snow sensors and soil heat sensors are used for this purpose. All these devices are installed in systems to determine the mass and energy change in the studied area. The eddy covariance method (EC) technique involving the high frequency measurement the vertical velocity component and the scalar (temperature, water vapor and CO2 mixing ratios) as used to obtain the fluxes half hourly.

Słowa kluczowe

PL

plantacja szybkorosnąca; metoda kowariancji wirów (EC); dwutlenek węgla; para wodna

EN

short rotation coppice; eddy covariance method (EC); carbon dioxide; water vapor

• Wydawca: Polskie Towarzystwa Geofizyczne ; Komitet Geofizyki PAN
• Czasopismo: Przegląd Geofizyczny
• Rocznik: 2012
• Tom: Z. 2
• Strony: 245--254
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., fot., tab.

Twórcy

autor

Panfil M.

autor

Jassal R.

autor

Ketler R.

autor

Nesic Z.

autor

Grant N.

autor

Black A.

autor

Arevalo C.

autor

Bhatti J.

autor

Sidders D.

autor

Leśny J.

• Katedra Meteorologii I Klimatologii UWM - Olsztyn,

Bibliografia

• 1.Arevalo, C.B.M., Bhatti, J.S., Chang, S.X., Jassal, R.S., Sidders, D.M., 2010, Soil respiration in four different land use systems in north central Alberta, Canada. J. Geophys. Res., 115, GO 1003, 12.
• 2.Arevalo C.B.M., Bhatti J.S., Chang S.X., Sidders D.M., 2009, Ecosystem carbon stocks and distribution under different land-uses in north-central Alberta, Canada. For. Ecol Manag., 257 (8), 1776-1785.
• 3.Bal R., Bieranowski J., Budny J., Gutowska A. E., Neugebauer M., Piechocki J., Szczukowski S., Paniczko S., Szutkiewicz P., Tworkowski J., Zaman A. S., 2006, Praktyczne aspekty wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Wyd. PFRR, Białystok.
• 4.El Bassam N., 1997, Renewable Energy. REU Technical Series, 46, 4-196.
• 5.GUS, 2010, Energia ze źródeł odnawialnych w 2009 roku. Informacje i opracowania statystyczne, Warszawa.
• 6.Hali R., Perinet R, Stantpn B., 2011, North American poplar breeding: good news/bad news. Poplars and Willows in the Prairies Conference, Edmonton, Alberta, Sept. 18-24, 2011, 2-3
• 7.Jones R. H., Panfil M., Jassal R., Arevalo C, Ketler R., Nesic Z., Grant N., Black A., Bhatti J., Sid-ders D., 2011, Carbon dioxide and water vapour flux instrumentation used in hybrid poplar plantation sustainability research. Poplars and Willows in the Prairies Conference, Edmonton, Alberta, Sept 18-24, 2011, 20-21.
• 8.Kljun N., Calanca P., Rotach M.W., Schmid H.P., 2004, A Simple Parameterisationfor Flux Footprint Predictions. Boundary-Layer Meteorol., 112, 503-523.
• 9.Kopp R.F., Abrahamson L.P., White E.H., Volk T.A., Nowak C.A., Filhart R.C., 2001, Willow biomass production during ten successive annual harvests. Biomass and Bioenergy, 20 (1), 1-7.
• 10.Leśny ]., Olejnik J., Chojnicki B.H., Eulenstein F., 2001, System pomiarowy do badania strumieni masy i energii metodą kowariancji wirów. Acta Agrophys, 57, 69-75
• 11.Lovins A.B., 1976-1977, Energy strategy: The road not taken. Foreign Affairs, 55, 65-96.
• 12.Luc M., Czarnecki A., 2005, Rekomendacje dla lokalizacji upraw topolowych na obszarach wiejskich w Polsce według kryteriów trwałego rozwoju, przy zastosowaniu technik GIS. Koci. Geomat., 3, 4, 109-117.
• 13.Muras Z., 2005, Energetyka odnawialna na rynku lokalnym. II Międzynarodowa Konferencja Procesów Energii Eco - Euro - Energia, Bydgoszcz 7-8 czerwca, 79-83.
• 14.Olejnik ]., Eulenstein E, Chojnicki B.H., Leśny]., 2001, Sensors used in measurements of a mass and energy fluxes by the Eddy Covariance method. Przeg. Nauk. Wydz. Mel. i Inż. Srod., SGGW, Warszawa, 21, 203-211.
• 15.Robinson A. R., Mansfield, S. D., 2011, Metabolomics in Poplar, [w:] C. P. Joshi, S. P. Difazio, C. Kole (red.), Genetics, genomics and breeding of poplar. CRC Press, Science Publishers, New Hampshire, USA, 166-191.
• 16.Ryan N., Guy R., 2011, Uncoupling intrinsic growth potential and phenology in intraspecific hybrids of Populus balsamifera L.. Poplars and Willows in the Prairies Conference, Edmonton, Alberta, Sept. 18-24,2011, 11-12.
• 17.Stolarski M., Szczukowski S., Tworkowski J., 2002, Produktywność klonów wierzb krzewiastych uprawianych na gruntach ornych w zależności od częstotliwości zbioru i gęstości sadzenia. Fragm. Agro., 2, 39-51.
• 18.Swinbank W.C., 1951, The measurement of vertical transfer of heat and water vapor be eddies in the lower atmosphere. J. Meteorol., 8, 135-145.
• 19.Szczukowski S., Tworkowski J., 2001, Produktywność oraz wartość energetyczna biomasy wierzb krzewiastych Salix sp. na różnych typach gleb w pradolinie Wisły. Post. Nauk Roi. 2, 29-38.