山地小流域における大気中二酸化炭素濃度の空間分布とその形成メカニズム

小山地盆地大气二氧化碳浓度空间分布及其形成机制

• 批准号: 14704014
• 负责人: 高木 正博
• 金额: $ 10.4万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14704014/
• 关键词: 二酸化炭素濃度; 二次元プロファイル; 複雑地形; 安定度; 二酸化炭素; 小流域; 光合成; 土壌呼吸

この研究の結果,谷には二酸化炭素が溜まり,その程度は空気の冷え具合や風の強さに左右されることが明らかになりました。二酸化炭素は地球温暖化の原因の一つと考えられています。森林は二酸化炭素を吸収しますが,生物の集まりであるために放出もしています。森林におけるこのような二酸化炭素の複雑な挙動を把握するために,タワーによる測定が世界的に行われていますが,この方法は何百メートル四方以上に平坦な森林でしか使えません。しかし九州では森林は平らでない,尾根や谷を含むいわゆる「山」にしか残されていません。そのようなところでは二酸化炭素は平地林とは異なる挙動をしているかもしれません。この研究では常緑広葉樹林からなる0.7haの小流域に尾根から尾根に谷をまたぐように長さ30mのワイヤーを張り,それに10個の空気吸収口をぶら下げて壁状に配置し,二酸化炭素濃度を同時に測定しました。狭い谷では日光が十分に当たらないために谷の中の空気は暖まりません。冷えた空気は沈むので,特に夜間には,それと供に谷の中で発生した二酸化炭素は谷の中に溜まっていることがわかりました。風が強く谷上方に谷内部より冷えた空気が供給された場合には,谷内部の空気が不安定になり対流が発生し,溜まった二酸化炭素は消散しました。

研究表明，二氧化碳会在山谷中积聚，二氧化碳积聚的量取决于空气的冷度和风的强度。二氧化碳被认为是全球变暖的原因之一。森林吸收二氧化碳，但由于它们是生物体的集合，因此它们也会释放二氧化碳。为了了解森林中二氧化碳的复杂行为，世界各地正在使用塔进行测量，但这种方法只能用于平坦且面积为数百米或更大的森林。然而，在九州，森林仅存在于不平坦的山脊和山谷（称为“山”）上。在这些地区，二氧化碳的表现可能与平坦的森林不同。在这项研究中，在常绿阔叶林组成的0.7公顷小流域内，将一根30米长的金属丝从一个山脊延伸到另一个山脊，并在其上悬挂10个空气吸收口，排列在墙上类似的方式，同时测量二氧化碳浓度。狭窄的山谷无法接收到足够的阳光来温暖山谷内的空气。事实证明，随着冷空气下沉，尤其是在夜间，山谷中产生的二氧化碳被困在山谷中。当风力较强时，较冷的空气从山谷内部供应到山谷上方，山谷内的空气变得不稳定，发生对流，消散积聚的二氧化碳。