美國(guó)時(shí)間2017年8月21日，人們迎來(lái)了一場(chǎng)邂逅日全食的過程。日食開始于美國(guó)時(shí)間21日的上午11:37，14:37結(jié)束，日全食發(fā)生在13:02至13:04。盡管云層掩蓋了對(duì)日食的直接觀察，但是在光強(qiáng)，光合作用測(cè)量和環(huán)境通量方面仍然存在顯著的差異。美國(guó)內(nèi)布拉斯加州林肯市的總部園區(qū)內(nèi)，LI-COR的科學(xué)家們用精密的科研儀器測(cè)量并收集了這些寶貴的數(shù)據(jù)。
光強(qiáng)
科學(xué)家們使用4個(gè)最新校準(zhǔn)的LI-190R光合有效輻射傳感器測(cè)量光量子通量密度（PPFD，單位：μmolm-2 s-1）和5個(gè)LI-200R太陽(yáng)總輻射傳感器每5秒測(cè)量全球輻射（W·m-2）。日食當(dāng)天的云層導(dǎo)致光照強(qiáng)度較往常低。日全食期間，所有傳感器的讀數(shù)幾乎都下降到接近于零，有陽(yáng)光照射后，傳感器都迅速有了讀數(shù)。
圖1.日食期間的平均PPFD。
圖2.日食期間的全球平均輻照度。
光合作用測(cè)量
日食期間，在LI-COR園區(qū)的溫室外，科學(xué)家們用2個(gè)LI-6800便攜式光合作用全自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)監(jiān)測(cè)向日葵葉和玫瑰葉的光合作用。雖然日食期間的云層較厚，但是日食的影響仍然顯而易見：PPFD值（μmolm-2 s-1）下降到接近于零，同化率下降到最小值-1.5μmolm-2 s-1（圖3），氣孔導(dǎo)度滯后幾分鐘，也降至最低值0.5 mol m-2·s-1左右。大約到下午14點(diǎn)左右，云量最小，PPFD值恢復(fù)到正常水平，并且同化值開始升高。
圖3.日食期間向日葵葉和玫瑰葉上的PPFD，葉溫，同化和氣孔導(dǎo)度。垂直紅線表示日全食的時(shí)間。中間圖中的水平綠線代表同化率為零（即同化和呼吸相等，因此不會(huì)發(fā)生凈碳交換），發(fā)生在光強(qiáng)~30umol-m-2s-1。
圖4.日食期間的同化率與PPFD的函數(shù)。玫瑰葉上的PPFD值較大可能是葉片與陽(yáng)光正交的角度。
環(huán)境通量
科學(xué)家們還研究了LI-COR實(shí)驗(yàn)站（LERS）的環(huán)境通量數(shù)據(jù)。通常，渦度協(xié)方差數(shù)據(jù)每30分鐘收集一次。對(duì)于日食，科學(xué)家們以15分鐘的間隔處理通量數(shù)據(jù)，以便更詳細(xì)地了解生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的狀況。CO2，H2O和空氣溫度數(shù)據(jù)設(shè)置采樣間隔為1分鐘。
日食在短時(shí)間內(nèi)消耗了有效能量。這反映在被有效用能量直接或間接驅(qū)動(dòng)的標(biāo)量濃度和通量。在日全食約45分鐘后，CO2混合比增加并達(dá)到約452.6ppm的峰值。水汽混合比呈下降趨勢(shì)，但總體恢復(fù)速度遠(yuǎn)高于二氧化碳?？諝鉁囟纫脖憩F(xiàn)出與CO2濃度相似的趨勢(shì)。
日食期間，生態(tài)系統(tǒng)從二氧化碳匯到二氧化碳源（見圖8）?？偟膩?lái)說，二氧化碳通量在日全食后的45分鐘內(nèi)緩慢恢復(fù)。顯熱和潛熱通量表現(xiàn)出相似的趨勢(shì)。
圖5.日食期間CO2混合比與時(shí)間的函數(shù)。
圖6.日食期間水汽混合比與時(shí)間的函數(shù)。
圖7.日食期間的氣溫。
圖8.日食期間的二氧化碳通量。
圖9.日食期間的感熱通量。
圖10.日食期間潛熱通量。
其他的LI-COR員工聚集在一起欣賞難得一見的日全食。
