A Comparative Study of S02 Deposition Velocity between the Aerodynamic and Sublayer Resistance Models

การศึกษาเปรียบเทียบความเร็วของการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ด้วยแบบจำลองความต้านทานพลวัดทางอากาศและความต้านทานชั้นกึ่งผิวราบ

Name: Orachorn Chimjan

Name: อรชร ฉิมจารย์

keyword: Aerodynamic gradient method

Abstract: This research was to conduct micrometeorological experiments to determine SO2 flux and SO2 dry deposition velocity using the Bowen ration method and the aerodynamic gradient method. The results by experiments were compared with the deposition velocity calculated by the resistance model. The important parameters composed of solar radiation, net radiation, soil heat flux, ambient temperature, relative humidity, wind speed, amount of rainfall and leaf area index (LAI). Two areas with different types of land uses were selected as the experimental sites: (i) the rice paddy field in Chachoengsao province (rural site) conducted during July to December 2007 and (ii) the dry dipterocarp forest area in Ratchaburi province (remote site) conducted during June 2009 to May 2010. For the rice paddy field study, the result showed the median values of the deposition velocity in daytime using the Bowen ratio method to be in ranges of 0.24 - 0.41 cm S-1 in the wet season and 0.42 - 0.77 cm s-1 in the dry season. The SO2 dry deposition velocity was found to be very low for all the nighttime measurements and independent of seasonal variation. In respective micrometeorological parameters, the net radiation was found to be the most effective parameter influencing the amount of S02 deposition. A relationship between the deposition velocity and the humidity was seen in which the S02 velocity was inversely increased with the relative humidity. The velocity determined by the Bowen ratio study was compared to Wesely resistance model. The comparative study showed that the SO2 deposition velocity obtained by the resistance model was higher than the Bowen ratio in the wet season (high humidity) but lower in the dry season (low humidity). This indicated the effect of humidity on the deposition velocity under the tropical climatology. The parameterization terms to calculate the SO2 deposition in the resistance model needed to be modified for the tropical region. For the dry dipterocarp forest study, the dry deposition (Flux) of S02 was determined using the two micrometeorological methods: the Bowen ratio and the aerodynamic gradient. The result showed a similar pattern and proximity values of S02 deposition velocity for both methods and for daytime and nighttime. A relationship between the deposition velocity and Leaf area index in daytime showed a dependency of the deposition velocity that increased with the leaf area index. For seasonal variation, the wet season (June to October 2009 and May 2010) and the dry season (November 2009 to April 2010), the average SO2 deposition velocity in the wet season was higher than the dry season by both the Bowen ratio and aerodynamic methods. It was due to the fact that in the wet season a large value of LAI increased the rates of photosynthesis and transpiration ofthe plants. This activity induces the gas absorption rate and hence a large value of deposition velocity was observed. In the dry season, the dipterocarp forest was in a state of shed leaves that consequently reduced the photosynthesis activity. The velocity determined by the Bowen ratio and the aerodynamic gradient was compared to Wesely resistance model. The comparative study showed that the S02 deposition velocity obtained by the resistance model was lower than both methods.

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการทดลองด้วยวิธีอุตุนิยมวิทยาใกล้ผิวดินเพื่อหาค่าฟลักซ์และค่าความเร็วการตกสะสม ของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ด้วยวิธี Bowen ratio และวิธี aerodynamic gradient ผลจากการศึกษาจะนำมา เปรียบเทียบกับค่าความเร็วการตกสะสม ที่คำนวณด้วยแบบจำลองความต้านทานพื้นผิว (Resistance model) ซึ่งพารามิเตอร์ที่สำคัญที่ทำการตรวจวัด ได้แก่ ค่ารังสีแสงอาทิตย์ ค่ารังสีสุทธิ ค่าอัตราการ ถ่ายเทความร้อนในดิน ค่าอุณหภูมิ ค่าความชื้น ค่าความเร็วลม ค่าปริมาณน้ำฝน และค่าอัตราส่วน พื้นที่ผิวของพืช(LAI) โดยทำการศึกษาในพื้นที่การใช้ประโยชน์ที่ดินแตกต่างกัน 2 แบบคือ 1) พื้นที่ นาข้าวในจังหวัดฉะเชิงเทรา (พื้นที่ในเขตชนบท) ซึ่งทำการศึกษาระหว่างเดือนกรกฎาคมถึงเดือน ธันวาคม 2550 และพื้นที่ป่าเต็งรังในจังหวัดราชบุรี (พื้นที่ห่างไกล) ทำการศึกษาระหว่างเดือน มิถุนายน 2552 ถึงเดือนพฤษภาคม 2553 สำหรับพื้นที่นาข้าวผลการศึกษาพบว่าค่ากลางของความ เร็วการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในช่วงเวลากลางวัน เมื่อทำการศึกษาด้วยวิธี Bowen ratio จะมีค่าในช่วง 0.24 - 0.41 เมตรต่อวินาทีมีในฤดูฝน และมีค่า 0.42 - 0.77 เมตรต่อวินาทีในฤดูแล้ง ค่า ความเร็วการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะมีค่าต่ำมากสำหรับการตรวจวัดในเวลากลางคืนและ และไม่ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของฤดู จากการศึกษาอิทธิพลของพารามิเตอร์ด้านอุตุนิยมวิทยาพบว่า ค่ารังสีสุทธิมีอิทธิพลต่อค่าความเร็วการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์มากที่สุด ความสัมพันธ์ ระหว่างความเร็วการตกสะสมและความชื้น จะพบว่าค่าความเร็วการตกสะสมจะมีค่าเพิ่มขึ้นผกผัน กับค่าความชื้น เมื่อทำการเปรียบเทียบความเร็วการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ด้วยวิธี Bowen ratio และแบบจำลองความต้านทางพื้นผิว พบว่าค่าที่คำนวณได้จากแบบจำลองจะมีค่าสูงกว่าค่าที่ ได้จากวิธี Bowen ratio ในช่วงหน้าฝน(ความชื้นสูง) แต่ค่าที่คำนวณได้จากแบบจำลองจะมีค่าต่ำกว่า ค่าที่ได้จากวิธี Bowen ration ในช่วงหน้าแล้ง (ความชื้นต่ำ) แสดงให้ว่าความชื้นมีผลกับค่าความเร็ว การตกสะสม ภายใต้สภาวะภูมิอากาศแบบร้อนชื้น ดังนั้นค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ที่ใช้ในการคำนวณค่า ความเร็วการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์จึงควรทำการปรับปรุงสำหรับเขตร้อนชื้น สำหรับพื้นที่ ป่าเต็งรังทำการศึกษาการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ด้วยวิธีอุตุนิยมวิทยาใกล้ผิวดิน 2 วิธี คือ วิธี Bowen ratio และวิธี aerodynamic gradient ผลการศึกษาพบว่ารูปแบบที่คล้ายคลึงกันและค่าของ ความเร็วการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ใกล้เคียงกันของทั้ง 2 วิธีคือ มีค่าสูงในเวลากลางวัน และมีค่าต่ำในเวลากลางคืน การศึกษาความสัมพันธ์ของความเร็วการตกสะสมและค่าพื้นที่ผิวของพืช ในช่วงเวลา กลางวัน พบว่าค่าความเร็วการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นจะขึ้นอยู่กับค่า พื้นที่ผิวใบ เมื่อศึกษาในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน คือ ช่วงหน้าฝน (เดือนมิถุนายนถึงเดือนตุลาคม 2552 และเดือนพฤษภาคม 2553) และช่วงหน้าแล้ง (เดือนพฤศจิกายน 2552 ถึงเดือนเมษายน 2553) พบว่า ค่าเฉลี่ยความเร็วการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในช่วงหน้าฝนจะมีค่าสูงกว่าในช่วงหน้าแล้ง จากการตรวจวัดทั้ง 2 วิธี เนื่องจากในช่วงหน้าฝนจะเป็นช่วงการเจริญเติบโตของต้นไม้ ทำให้การ สังเคราะห์แสงและการคายน้ำเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งจะทำให้อัตราการดูดซับก๊าซสูงขึ้นและจะพบว่าค่าความ เร็วการตกสะสมจะสูงขึ้นเช่นกัน ในขณะที่ช่วงหน้าแล้ง ป่าเต็งรังจะเกิดการผลัดใบทำให้การสังเคราะห์ แสงลดลง เมื่อเปรียบเทียบความเร็วการตกสะสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ได้จากการตรวจวัดทั้ง 2 วิธีและจากแบบจำลองความต้านทางพื้นผิว พบว่าค่าที่ได้จากแบบจำลองจะมีค่าต่ำกว่าค่าที่ได้จาก การตรวจวัดทั้ง 2 วิธี

King Mongkut's University of Technology Thonburi. KMUTT Library

Address: BANGKOK

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: Pojanie Khummongkol

Role: Advisor

Created: 2011

Modified: 2556-01-19

Issued: 2013-01-19

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: EV610

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Environmental Technology

Grantor: King Mongkut's University of Technology Thonburi

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	EV610.pdf	1.91 MB	12	2025-01-02 11:02:31
2	EV610ab.pdf	41.07 KB	13	2019-05-16 17:22:19

ใช้เวลา

0.032184 วินาที