Wymiana turbulencyjna dwutlenku węgla między atmosferą a terenem zurbanizowanym, rolniczym i podmokłym – różnice w rocznej i dobowej zmienności

• Autorzy: Pawlak W.

Warianty tytułu

EN

Turbulent exchange of carbon dioxide between the atmosphere and the urbanized area, agricultural area and wetland – the differences in the annual and diurnal variability

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowanie zawiera analizę wyników równoczesnych pomiarów wymiany turbulencyjnej netto dwutlenku węgla między atmosferą a powierzchniami w różnym stopniu przekształconymi przez człowieka (miasto, pole uprawne i bagno). Strumień turbulencyjny CO2 był mierzony z zastosowaniem metody kowariancji wirów w okresie od listopada 2011 roku (miasto i pole) oraz listopada 2012 roku (bagno) do września 2013 roku. Wyniki potwierdzają znaną z literatury zależność między sposobem użytkowania powierzchni a intensywnością wymiany turbulencyjnej CO2. Różnice w intensywności badanego procesu zaobserwowane na terenie zurbanizowanym oraz naturalnym lub paranaturalnym są widoczne zarówno w rocznej, jak i dobowej zmienności. Niezależnie od pory roku centrum miasta jest źródłem dwutlenku węgla dla troposfery. Tereny użytkowane rolniczo i tereny podmokłe w minimalnym stopniu emitują ten gaz w sezonie chłodnym, podczas gdy w ciepłej połowie roku, ze względu na rozwój roślinności, intensywnie pobierają dwutlenek węgla. Maksymalne zaobserwowane wartości strumienia dwutlenku węgla (FCO2) sięgały 40 μmol·m–2·s–1 (centrum miasta), –30 μmol·m–2·s–1 (pole uprawne) oraz –20 μmol·m–2·s–1 (bagno).

EN

The presented study aim at analyzing the results obtained by simultaneous measurements of carbon dioxide net exchange between the atmosphere and the surfaces transformed to the different degree by human activities (city, field and wetland). Turbulent flux of CO2 was measured using the eddy covariance method during the period from November 2011 (city and field) and November 2012 (wetland) to September 2013. The results confirm a relationship between the land use and the intensity of turbulent exchange of CO2 known from the literature. The differences in the intensity of this process observed in urban, natural and agricultural areas are clearly noticeable both in the annual and diurnal variability. Irrespectively of the season the city center is a source of carbon dioxide in the troposphere. Agricultural area and wetland are slight emitters of this gas in the cool season, while in the warm part of the year, due to the vegetation growth, they absorb carbon dioxide intensively. The maximum of observed CO2 flux (FCO2) values amounted for 40 μmol·m–2·s–1 (city center), –30 μmol·m–2·s–1 (fi eld) and –20 μmol·m–2·s–1 (bog).

Słowa kluczowe

PL

dwutlenek węgla; strumień turbulencyjny; metoda kowariancji wirów

EN

carbon dioxide; turbulent flux; eddy covariance method

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 23, No. 2
• Strony: 131--139
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Pawlak W.

• Uniwersytetu Łódzki, Katedra Meteorologii i Klimatologii, ul. Narutowicza 88, 90-139 Łódź, Poland

Bibliografia

• Aubinet, M., Vesala, T. i Papale, D. (2012). Eddy Covariance. A Practical Guide to Measurement and Data Analysis. Dordrecht Heidelberg Londyn Nowy Jork: Springer.
• Foken, T. (2008). Micrometeorology. Berlin: Springer.
• Fortuniak, K. (2003). Miejska wyspa ciepła. Podstawy energetyczne, studia eksperymentalne, modele numeryczne i statystyczne. Łódź: Wydawnictwo UŁ.
• Fortuniak, K. (2010). Radiacyjne i turbulencyjne składniki bilansu cieplnego terenów zurbanizowanych na przykładzie Łodzi. Łódź: Wydawnictwo UŁ.
• Fortuniak, K., Pawlak, W. i Siedlecki, M. (2013). Integral turbulence statistics over a central european city centre. Boundary-Layer Meteorology, 146, 257-276.
• Kłysik, K. (1998). Charakterystyka powierzchni miejskiej Łodzi z klimatologicznego punktu widzenia. Acta Universitatis. Lodziensis, Folia Geographica Physica, 3, 173-185.
• Lee, X., Massman, W. i Law, B. (2004). Handbook of Micrometeorology. A Guide for Surface Flux Measurement and Analysis. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.
• Offerle, B.D. (2003). The energy balance of an urban area: Examining temporal and spatial variability through measurements, remote sensing and modelling (Maszynopis rozprawy doktorskiej w języku angielskim).
• Offerle, B.D., Grimmond, C.S.B., Fortuniak, K., Kłysik, K. i Oke, T.R. (2006a). Temporal variations in heat fluxes over a central European city centre. Theoretical and Applied Climatology, 84, 103-115.
• Offerle, B.D., Grimmond, C.S.B., Fortuniak, K. i Pawlak, W. (2006b). Intra-urban differences of surface energy fluxes in a central European city. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 45, 125-136.
• Pawlak, W., Fortuniak, K. i Siedlecki, M. (2011). Carbon dioxide flux in the centre of Łódź, Poland – analysis of a 2-year eddy covariance measurements data set. International Journal of Climatology, 31, 232-243.
• Schmid, H.P. (1994). Source areas for scalars and scalar fluxes. Boundary-Layer Meteorology, 67, 293-318.
• Webb, E.K., Pearman, G.I. i Leuning, R. (1980). Correction of flux measurements for density effects due to heat and water vapor transfer. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 106, 85-100.
• Wofsy, S.C., Goulden, M.L., Munger, J.W., Fan, S.M., Bakwin, P.S., Daube, B.C., ... Bazzaz, F.A. (1993). Net Exchange of CO2 in a Mid-Latitude Forest. Science, 260, 1314-1317.