湖泊甲烷通量的昼夜循环

摘要 使用涡度协方差法在瑞典一湖泊中对甲烷空气-湖泊通量（FCH₄）和大气中的甲烷分压（pCH₄a）进行了长期测量。测量显示FCH₄和pCH₄a均呈现出昼夜循环，夜间值较高（FCH₄ ≈ 300 nmol m−2 s−1，pCH₄a ≈ 2.5 µatm），白天值较低（FCH₄ ≈ 0 nmol m−2 s−1，pCH₄a ≈ 2.0 µatm），在大部分数据集中均是如此。该昼夜循环在所有开放水域季节中持续存在；然而，春季的昼夜循环幅度最大。水中的浮力估算表明，夜间高通量与对流期重合。我们对这些结果的解释是，对流混合增强了扩散通量，这与之前的研究相似。我们还建议，对流可能将富含甲烷的水从底部带到表面，触发沉积物气泡的释放。并非所有对流情况下均观察到昼夜循环，这表明存在对流并不足以增强夜间通量；其他因素也是必要的。观察到的pCH₄a的昼夜循环通过FCH₄的变化以及湖面上方的变化内部边界层进行解释。FCH₄的昼夜循环的存在强调了长期连续通量测量的重要性。夜间缺乏FCH₄测量可能显著影响湖泊向大气的甲烷排放的总估算。