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垂直平流输送和土壤热储存补偿对黄土高原地表能量平衡的修正 被引量：24
1
作者 张强 李宏宇 赵建华 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期42-51,共10页
目前对复杂下垫面地表能量平衡问题的认识仍然比较有限.本文利用黄土高原陆面过程观测试验(LOPEX)资料,在分析黄土高原沟壑梁峁地形地表能量不平衡差额变化特征基础上,估算了近地层大气垂直感热平流输送量和浅层土壤热储存量的大小,研... 目前对复杂下垫面地表能量平衡问题的认识仍然比较有限.本文利用黄土高原陆面过程观测试验(LOPEX)资料,在分析黄土高原沟壑梁峁地形地表能量不平衡差额变化特征基础上,估算了近地层大气垂直感热平流输送量和浅层土壤热储存量的大小,研究了土壤热储存项和近地层大气垂直感热平流输送项对地表能量不平衡的影响,讨论了近地层垂直速度和温度梯度对垂直感热平流输送的影响机制.研究发现,近地层垂直速度为垂直感热平流提供了必要的动力条件,较强的近地层垂直温度梯度提供了产生垂直感热平流的能量基础;尤其在上升运动时,垂直感热平流对地表能量平衡的贡献更加明显;在地表能量平衡方程中引入土壤热储存项和垂直感热平流输送项后,地表能量不平衡差额平均日峰值由125.1Wm-2降低到41.5Wm-2,日平均地表能量不平衡差额由59.0Wm-2减少到26.4Wm-2,地表能量闭合度由0.78提高到0.94,地表能量平衡的程度大大提高. 展开更多
关键词 地表能量不平衡 黄土高原 垂直感热平流 土壤热储存 垂直速度 温度梯度
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陇中黄土高原地表能量不平衡特征及其影响机制研究 被引量：16
2
作者 李宏宇 张强 +2 位作者 赵建华 王胜 史晋森 《高原气象》 CSCD 北大核心 2010年第5期1153-1162,共10页
利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)2008年夏季的观测资料,分析了陇中黄土高原地表能量不平衡特征及其影响机制,计算了地表和5 cm深处土壤热通量板之间的热储存,并对地表能量不平衡特征重新进行了计算和评价。当把土壤热储存作... 利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)2008年夏季的观测资料,分析了陇中黄土高原地表能量不平衡特征及其影响机制,计算了地表和5 cm深处土壤热通量板之间的热储存,并对地表能量不平衡特征重新进行了计算和评价。当把土壤热储存作为地表能量收支的一部分考虑后,不平衡差额绝对值平均降低了23 W.m-2,能量不闭合度平均减小了0.104,利用最小二乘法(OLS)进行线性回归得到的平均不闭合度减小了0.085。从白天和晚上的能量不闭合度频率分布也能够看出,土壤热储存对地表能量收支平衡有很大改善。但即使考虑了土壤热储存项,地表能量不闭合仍然很明显。除了土壤热储存,边界层大气不同形式的输送能力作为对地气能量通量交换过程中的重要因素,对能量不平衡也会产生深远影响。结果显示,地表能量不闭合度分别与垂直速度w、水平风速u和对流速度尺度w*有较密切的关系。涡动相关法通量计算中常通过坐标旋转强迫垂直速度变为零,然而非零的垂直速度和垂直平流是真实存在的,忽略垂直平流热量输送是产生地表能量不平衡的重要原因。 展开更多
关键词 陇中黄土高原 地表能量不平衡 土壤热储存 垂直速度 对流速度尺度
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青藏高原西部土壤热量的传输及其参数化方案 被引量：6
3
作者 李国平 张泽铭 刘晓冉 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第4期719-726,共8页
青藏高原土壤热通量虽然在热源强度或热量平衡总量中所占比例不大,但它是地面热量平衡方程闭合的一个重要因子。以1997年9月至1998年12月青藏高原西部改则和狮泉河两个自动气象站(AWS)连续观测的地下2.5 cm和7.5 cm深度的土壤热通量,分... 青藏高原土壤热通量虽然在热源强度或热量平衡总量中所占比例不大,但它是地面热量平衡方程闭合的一个重要因子。以1997年9月至1998年12月青藏高原西部改则和狮泉河两个自动气象站(AWS)连续观测的地下2.5 cm和7.5 cm深度的土壤热通量,分析了浅层土壤热通量、土壤温度梯度和土壤热储存量的月变化和季节变化特征,并对一整年的这3个量进行了日变化的合成分析。进一步利用土壤热通量与同期不同深度土壤温度进行了拟合分析,得出了高原西部利用地温计算土壤热通量的参数化公式。 展开更多
关键词 青藏高原西部 土壤热通量 温度梯度 土壤热储存
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非均匀灌溉棉田能量平衡特征研究 被引量：6
4
作者 姜海梅 刘树华 刘和平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期428-440,共13页
运用国际能量平衡实验(EBEX-2000)的湍流、净辐射和土壤观测资料,运用涡动相关法分析了非均匀灌溉引起的热内边界层发展条件下近地层感热、潜热通量特征,并对有无灌溉两种条件下的能量闭合度进行了对比分析.在计算感热、潜热通量过程中... 运用国际能量平衡实验(EBEX-2000)的湍流、净辐射和土壤观测资料,运用涡动相关法分析了非均匀灌溉引起的热内边界层发展条件下近地层感热、潜热通量特征,并对有无灌溉两种条件下的能量闭合度进行了对比分析.在计算感热、潜热通量过程中,分别将Schotanus订正和Webb订正纳入了考虑范围,研究了两种订正方法对计算湍流热通量的影响.研究结果发现,由于非均匀灌溉生成的热内边界层使得近地层感热通量受到抑制,潜热通量出现波动,该现象在8.7m比2.7m更为显著.非均匀灌溉导致的热内边界层的存在使得近地层能量闭合度偏低,能量平衡比率约为0.65;而没有热内边界层存在时,近地层能量平衡比率约为0.70.本实验中,Schotanus订正使得感热通量显著减小,其订正量日平均值约为-8W/m2,占净辐射的近4%;Webb订正量日平均值约为2W/m2,对能量平衡的影响较小. 展开更多
关键词 非均匀灌溉 潜热通量 感热通量 土壤热通量 土壤热储存 能量闭合度
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