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大气中的二氧化碳(CO2)是最重要的温室气体,其浓度上升造成的全球气候变化引起了世界各国政府和学术界的广泛关注.陆地碳循环过程是全球碳循环的重要组成部分,了解陆地上碳源、碳汇、碳循环过程及CO2 输送特性,对研究大气中CO2 浓度变化和温室效应有重要意义.目前,获取CO2 通量的方法主要是使用开路式CO2 分析仪的涡旋累积法.甲烷(CH4)是除CO2 以外最重要的温室气体之一,其对大气的增温作用仅次于CO2.相比于CO2,大气中CH4 的浓度较低,但CH4 对大气的气候强迫作用是CO2 的26 倍,且大气中CH4 浓度的增速明显高于CO2,因此CH4 对温室效应的作用不容忽视.大气中CH4 的源可以分为天然源和人为源,其中人为源约占70%.CH4 通量的获取方法主要是静态箱法、使用闭路式CH4 分析仪的涡动相关法和使用开路式CH4 分析仪的涡动相关法.静态箱法操作简单,机动性强,分析精度高,且能同时分析多种气体成分,但连续观测存在困难,观测过程本身也会对地-气间的物质交换有一定影响.采用闭路式CH4 分析仪的涡动相关法弥补了静态箱法不能连续观测的不足,但因闭路式CH4 分析仪运输和安装也相对困难,能源消耗往往达到400~1500W,野外实验环境中经常难以满足,使得采用闭路式CH4 分析仪获取CH4通量的观测多局限于靠近电网的地区.开路式CH4 分析仪具有功耗小,重量轻等优势,并适合于野外长期连续观测,目前已经被用于森林、水稻田、草地、湿地等CH4 源地区的观测研究.本文利用2012 年4 月30 日至5 月10 日华北地区大气湍流实验资料,分析了冬小麦田下垫面温度、湿度、CO2 和CH4 的湍流统计和输送特征,利用涡旋相关法计算的CH4 通量值确定了松弛涡旋累积(REA)法计算CH4 通量的经验系数.结果表明,不稳定层结下,温度、湿度、CO2 和CH4 的归一化标准差随稳定度参数z/L 的关系满足-1/3 幂次关系.热量、水汽和CO2 水平方向的湍流输送和垂直方向的比值与稳定度参数z/L 存在一定的相关关系,但CH4 没有类似特征.实验期间,感热通量数值较低,潜热通量较高;CO2 在夜间表现出微弱的向上输送,其余时段为向下输送,可以认为实验站所在地区是碳汇;CH4 的湍流输送整体为向下输送,无明显的日变化规律,可以认为是CH4 汇.利用松弛涡旋累积法获取CO2和CH4 通量的参数取值分别为0.61 和0.30.