Net ecosystem exchange of CO2 and H2O in a subtropical mountain cloud forest (Taiwan)
Final Report Abstract
Im Rahmen des DFG-Projekts wurden in drei umfangreichen Feldexperimenten in den Jahren 2009, 2010 und 2011 Prozessstudien zur Wechselwirkung zwischen der atmosphärischen Grenzschicht und der Unterlage durchgeführt. Als Standort wurde ein homogener Chamaecyparis-Bestand im Bergnebelwald im Nordosten Taiwans auf ca. 1600 m ü. NN ausgewählt. Das nächtliche Auftreten von Low-Level-Jet-Episoden (LLJ), die zwischen 30 und 110 Minuten andauerten, hat bedeutenden Einfluss auf den turbulenten Austausch an der Oberfläche der Vegetation. Die LLJ treten extern angetrieben auf und führen zu einer raschen Entleerung des CO2-Pools, der sich zuvor in der Vegetationsschicht angesammelt hatte. Die Beendigung der LLJ-Episoden scheint hydrodynamisch bedingt zu sein: Das Eindringen des LLJ in die kalte Luft in der Talsohle ist nur bis zu einem gewissen Grad möglich und wird durch ein Rückschwingen beendigt. Ultraschallanemometer sind in regen- und nebelreichen Situationen unter Beibehaltung hoher Qualitätsansprüche nur bedingt einsetzbar. Eine detaillierte Vergleichsstudie moderner Ultraschallanemometer mit Analyse der Beiträge unterschiedlicher Frequenzen zum Gesamtfluss bei dichtem Nebel zeigte, dass einige Modelle auch in Nebel qualitativ hochwertige Ergebnisse liefern. Weitere Auswertung vorhandener Datensätze wird in den kommenden Monaten erfolgen. Insbesondere werden die turbulenten Flüsse des Nebelwassers in Kombination mit den Wasserdampfflüssen und den Energieflüssen bearbeitet. Kleine Nebeltropfen zeigen häufig andere Flussrichtung als große Nebeltropfen. Diese Daten werden unter Berücksichtigung mikrophysikalischer Randbedingungen, Advektion und Flussdivergenz ausgewertet. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Nebels sind heute mit deutlich verbesserter Vergleichbarkeit der Sammelmethoden und Ergebnisse verschiedener Standorte und Arbeitsgruppen durchzuführen. Methodenentwicklung und Einsatz aktiver Nebelsammler an verschiedenen Standorten am Rande dieses Projekts haben dazu erheblich beigetragen. Untersuchungen zur Chemie des Nebels nehmen zurzeit im ostasiatischen Raum deutlich zu.
Publications
-
(2013) Comparison of sonic anemometer performance under foggy conditions. Agricultural and Forest Meteorology 173, 63-73
El-Madany, T.S., Griessbaum, F., Fratini, G., Juang, J.-Y., Chang, S.-C., Klemm, O.
-
Low-Level Jets and Above-Canopy Drainage as causes for turbulent exchange in the nocturnal boundary layer. Biogeosciences, 11, 4507-4519, 2014
El-Madany, T.-S., Duarte, H. F., Durden, D. J., Paas, B., Deventer, M. J., Juang, J.-Y., Leclerc, M. Y., Klemm, O.
