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全球碳量,海洋藻类有机碳贡献等怎么测量的?

2023-02-19 19:00:03大气治理1

一、全球碳量,海洋藻类有机碳贡献等怎么测量的?

各国在土壤有机质研究领域中使用得比较普遍的是容量分析法。虽然各种容量法所用的氧化剂及其浓度或具体条件有差异,但其基本原理是相同的。使用最普遍的是在过量的硫酸存在下,用氧化剂重铬酸钾(或铬酸)氧化有机碳,剩余的氧化剂用标准硫酸亚铁溶液回滴,从消耗的氧剂量来计算有机碳量。这种方法,土壤中的碳酸盐无干扰作用,而且方法操作简便、快速、适用于大量样品的分析。 

采用这一方法进行测定时,有的直接利用浓硫酸和重铬酸钾(2:1)溶液迅速混和时所产生的热(温度在120℃左右)来氧化有机碳,称为稀释热法(水合热法)。也有用外加热(170~180℃)来促进有机质的氧化。前者操作方便,但对有机质的氧化程度较低,只有77%,而且受室温变化的影响较大,而后者操作较麻烦,但有机碳的氧化较完全,可达90%~95%,不受室温变化的影响。 

此外,还可用比色法测定土壤有机质所还原的重铬酸钾的量来计算,即利用土壤溶液中重铬酸钾被还原后产生的绿色铬离子(Cr3+)或剩余的重铬酸钾橙色的变化,作为土壤有机碳的速测法。 以上方法主要是通过测定氧化剂的消耗量来计算出土壤有机碳的含量,所以土壤中存在氯化物、亚铁及二氧化锰,它们在铬酸溶液中能发生氧化还原反应,导致有机碳的不正确结果。土壤中Fe2+或Cl-的存在将导致正误差,而活性的MnO2存在将产生负误差。但大多数土壤中活性的MnO2的量是很少的,因为仅新鲜沉淀的MnO2,奖参加氧化还原反应,即使锰含量较高的土壤,存在的MnO2中很少部分能与Cr2O72-发生氧化还原作用,所以,对绝大多数土壤中MnO2的干扰,不致产生严重的误差。

海洋低碳技术,海洋覆盖地球表面的70.8%,是地球上最重要的“碳汇”聚集地。据目前测算,地球上每年使用化石燃料所产生的二氧化碳约13%为陆地植被吸收,35%为海洋所吸收,而其余部分暂留存于大气中。利用海洋的固碳作用,发展海洋低碳技术,对实现我国40%~45%的减排战略目标至关重要。海洋在调节全球气候变化,特别是吸收二氧化碳等温室效应气体方面作用巨大。人类活动每年向大气排放的二氧化碳总量达55亿吨,其中约20亿吨被 海洋所吸收,陆地生态系统仅吸收7亿吨左右。通过增加海洋的碳汇能力,发展海洋低碳技术,可以在一定程度上缓解化石能源消费造成的全球气候变化问题,将进一步推进我国经济结构调整,转变经济增长方式,有利于建设资源节约型、环境友好型社会。

 

雨水中的碳酸会与岩石中的碳酸钙发生反应,所以暴露于空气和水中的碳酸盐石也会风化释放出二氧化碳,每年产生的碳为2亿吨。这些碳被海水带入海洋。海洋生物死亡后所分解产生的二氧化碳每年为海洋增加2亿吨的碳,所以海洋每年吸收的碳的总量约为8亿吨。这其中有两亿吨沉积在海底最终形成碳酸盐岩层,其余的6亿吨会再度回到空气中。已经死亡的植物有一小部分被埋在地下,处于真空状态,还有些在河口和湖口形成实心泥,有些变成化石并最终变成煤和泥碳。参与这一过程的碳约为3亿吨。火山喷发平均每年产生1亿吨的碳。

 

二、陆地生态系统碳监测卫星成功发射!陆地生态系统主要用于监测什么?

陆地生态系统碳监测卫星成功发射,这是陆地生态系统,主要是用来监测我国森林碳汇的数据还能够提高碳汇计量的效率和碳汇计量的精度实现碳达峰以及碳中和目标提供重要的一些数据支撑。

从陆地生态系统碳监测卫星的成功发射,就可以看出我们国家的碳汇监测已经进入到了卫星遥感时代,这是非常大的一个进步。根据航天科技集团的卫星总体设计师的相关言论可以发现碳排放的过程中有一些化学燃料,里面会有碳变和二氧化碳的储存,当这些气体被排放到大气之中,就叫做碳排放,也叫做碳源。在森林中会用一些人工手段把这些空气中的二氧化碳固化下来,所以这种物质就叫做碳汇,这颗卫星最终的目的就是对森林中的一些碳汇进行观测,来实现我们国家的碳吸收能力,也能够让环境变得更加美好,从而实现绿色发展。

通过设计师的介绍会发现陆地上的生态系统碳监测卫星发射,现在我们的传统碳汇测量一直是靠人工对森林植被里面的一些情况进行抽样检测,不仅费时而且费力,当卫星发射成功之后就可以通过多种观测手段来取得重要的信息,也能够获取森林碳汇的多重要素,信息也能够提高对碳汇的监测精准度。

我们国家拥有这颗卫星之后,就可以通过遥感的手段从卫星那里了解一些信息,也能够从微信中看到森林的面积高度和展示,这些信息都能够做到全面的了解,也能够轻而易举的获取信息,还能够省去大量的人工这些林业工人就不用去现场勘测,而到现场勘测只是一个工作量。它能够实现多种模式的综合成像,这是一种专业的卫星监测,也是高精度的数据支撑,遥感卫星都能够做到。

陆地生态系统碳监测卫星成功发射!陆地生态系统主要用于环保、测绘、气象、农业、减灾等领域。

这个卫星系统主要通过收集植被高度、植被面积、大气PM2.5含量等数据,提高碳汇计量的精准度。

陆地生态系统主要是检测地球的碳排放,还有我国的绿化建设。

三、论述人类活动对碳循环的影响及人们采取的对策 (尤其是对策呀!!)感谢各位亲~

这个百度文库里面有好多噢。 如果你是要写论文的话从里面下载吧,如果不是的话我从别的网友回答里面摘些话你参考一下:

一、人类自身的代谢利用有机碳,产生无机碳实现碳循环,二、人类的生产生活正面效应是提高绿色植物的覆盖率便可提高对生态系统碳循环中的无机碳实现良性碳循环,而负面的效应则是因破坏绿色植物覆盖率,掠夺性开发而导致生态系统碳循环恶化而导致生态系统走向消退。

1:近年来中国正是大力发展的时期,所以对于煤炭的开采远远超过了历史上几千年的历史的开采速度,所以人类对于煤炭的开采加大了由C变为二氧化碳的进程;2:人类对土地过度的开发导致森林的面积逐年缩小;从而导致了森林的绿化作用;就是导致由二氧化碳到氧气的转换变慢;所以导致二氧化碳的增多从而产生温室效应;南北极地的冰山融化;海水水平面上升;

随着人类社会的发展,尤其是化石燃料的普遍利用,人类碳源的强度不断增大,人类碳源主要包括化石燃料使用、水泥生产等的碳排放以及土地利用(如水稻种植)、矿产开采、地下水开采等过程中的碳的释放,其中化石燃料燃烧发挥了最大的作用。土地利用变化所产生的碳的排放增加的情况于此相当。

从人类认识到温室气体(尤其是二氧化碳)浓度的升高会使全球气温变暖,从而带来一系列严重生态环境问题时,就展开了对碳循环的研究。

当然,人类活动在增加大气二氧化碳的同时,完全可以通过积极的行动增加大气二氧化碳的吸收,如植树造林。2. 碳循环研究

全球碳循环是碳在大气、海洋及陆地生态系统3个主要储存库之间的流动,是生物圈发展的重要标志。碳循环的研究工作包括陆地生物量的估算、土地利用变化对陆地碳的影响、陆地生态系统生产量估算、碳循环模拟研究等。传统的陆地碳循环模型是建立在地面观测和测定的基础上,许多模型只经过了极有限的点观测数据的检验。遥感技术提供了大尺度范围观测能力,为解决区域生态系统模型的检验提供了一种有效的手段。

遥感具有周期短、时空分辨率高、覆盖范围大、获取数据便捷等特点,已经成为全球变化研究中不可缺少的技术手段。遥感技术在获取陆表参数,特别是大尺度陆表参数方面具有独特的优势,并且可从遥感影像上直接获取到重要的生态学特征和生物生长参数,除了植被面积、净初级生产力(NPP)、净生态系统生产力(NEP)等宏观参数外,还可获取叶面积指数(LAI)、冠层化学组分、冠层温度、气孔导度、光合有效辐射(PAR)、植被吸收光合有效辐射(APAR)、冠层结构、土壤含水量、地表温度等参数。通过遥感反演获取这些物理参数,直接作为陆地生态系统模型的驱动变量或参量,结合遥感影像上获取的土地覆盖或植被现状动态信息进行碳循环的研究。 3. SAR在碳评估中的应用

SAR是主动式微波遥感,不受时间和天气的限制,可穿透类似云和暴风的大气干扰层。与光学传感器的垂直拍摄相比,SAR是侧视传感器,意味着地形和目标地物对雷达信号有独特的响应,SAR数据和光学数据互为补充。(一) 背景

过去的几十年,世界上很多国家开始共同着手全球环境问题,主要目标之一是减少温室气体,从根本上解决全球变暖问题,其中一个方法是限制森林砍伐和森林退化。

为监测生态系统和土地利用变化而成立的森林碳循环对地观测小组(GEO FCT),目标是证明用遥感技术进行森林监测的可行性,收集信息为将来国家森林的投入和碳监测系统服务。

Anthea Mitchell博士,澳大利亚新南威尔士洲大学空间信息合作研究中心的访问学者,是GEO FCT派出的几位全球调查人员之一,工作是研究数据和影像处理的标准方法,以及生成森林信息产品用于碳的估计。最终,Mitchell研究出了通用的影像分析方法,可广泛地用于测量、监测和森林变化报告。(二) SAR解决方案

Mitchell博士监测森林变化的方法是用光学和SAR影像估算森林变化量。

SAR能获取与光学完全不同的数据,为研究人员展现了感兴趣地理区域的独特信息,Mitchell博士认为,SAR提供了地表独特的三维结构和含水量信息,这对不同森林类型的识别和制图以及生物量的估计是非常有用的。

为了有效的应用SAR数据,Mitchell博士需要一个解决方案不仅能有效的处理和分析SAR数据,而且要与光学影像结合。在做了大量比较和选择之后,选择了ENVI的高级雷达图像处理工具SARscape,该软件具有独特的SAR数据读取、处理、分析,输出的能力,SARscape将抽象的雷达数据转换成有意义的信息,同时,由于SARscape集成在ENVI图像处理分析软件中,用户可以使用多种类型的影像,提取影像所包含的重要信息。

为了从SAR数据中提取有价值的信息,首先要进行数据读取和处理。Mitchell博士所用的SAR数据源很多,这就要求软件要能正确的读取各种类型的数据,SARscape具有易于使用的工具,能输入和读取各种数据源的SAR数据。

读取SAR数据之后,在SARscape中,Mitchell博士对图像做了很多自动化处理来进行数据的可视化和分析,包括多视、配准、去除斑点噪声、地理编码、辐射定标以及图像的镶嵌。由于雷达图像含有很多的噪声,滤波能将噪声最小化。为了对比不同时相或传感器的数据,对影像做了自动配准、几何校正和辐射校正。

图:塔斯马尼亚州的ALOS PALSAR数据,在SARscape中正射校正、辐射定标和镶嵌后的结果

数据预处理之后,在ENVI下分析SAR数据。因为SARscape集成在ENVI下,研究人员可以不用切换软件平台就可以进行SAR数据的分析。Mitchell博士用ENVI的变化监测工具来检测两景影像的变化区域,ENVI下流程化的变化监测工具可自动识别变化类型和变化范围。用变化监测工具,获得亮度增加和减少的区域,这些区域表明森林的砍伐或再生情况,因为亮度的增加往往是由于土壤或冠层湿度的增加引起的,最终结果可用光学影像进行验证。(三) SAR取得成功

Mitchell博士已经取得了很多成果,在SARscape和ENVI中处理和分析SAR和光学影像,能对森林和非森林和土地覆盖制图和变化制图,反映森林砍伐和随时间的再生情况。Mitchell博士已经研究出了处理和分析不同数据源雷达数据的标准方法,利用数据来生成森林信息产品,用于碳的估算。总之,SAR数据为Mitchell博士提供了关键的信息。

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