深圳气象梯度观测塔近地层通量数据初步分析
深圳风廓线雷达与气象梯度塔对风速观测的对比分析
项 目 参 数
３ ～５ ｋ ｍ
料 与探 空资 料 进 行 了分 析 ， 探讨 风 廓线 的 精 度 ； 董保 举 和赵 兴炳 等 通过 与探 空资 料 的对 比 ， 评估 高原 地 区风廓 线 雷达 的可 靠性； 吴 蕾 等 对 晴空 和降水 天气 条 件 下风 廓线 资料 与
≤１ ０ 。（ ＲＭＳ）
直 立体 连续 观 测 ， 是 为数 不 多 的 可 以 提 供 丰 富 、
详 实资 料 的直接 观测 手段 ， 其 资 料 的连 续 性也 是 其 它观 测方 式 难 以 比拟 的 。本 研 究 利 用 梯 度 塔 观 测资 料 ， 开展 与 风廓 线 雷 达 对 比分析 工 作 ， 了
国都有 自主 的风廓线 雷 达 网 ， 其 观测 资 料 在 多个
领 域都 得到 了广 泛应 用 。 为 更好 的应 用深 圳 风廓线 雷 达 资料 ， 发挥 其
应 有 的效益 ， 需要 充 分 了解风 廓 线雷 达 探 ｝ 贝 ０ 数 据
的准确 性 。 目前 ， 国外 开 展 过相 关 的研 究 工作 ， 主 要采 用风 廓 线 雷 达 与 探 空 资 料 对 比 的方 法 来 评 估风 廓 线 雷 达 的 性 能 ¨ 。 国 内也 开 展 了大 量类 似 的研 究工 作 Ｊ ， 李晨 光 等 对 风廓 线 资
深圳 风 廓 线 雷达 与气 象 梯 度 塔 对 风 速 观 测 的对 比分 析
罗红 艳 ，杨红 龙 ， 卢超 ， 高 瑞泉 ，古瑞 昌
（ 深圳市 国家气候 观象台 ， 广东深圳 摘 ５ １ ８ ０ ４ ０ ）
要： 为更好地 了解 风廓线雷达低层风速观测 的准确性 ， 利用 ３ ５ ６ ｍ气象 梯度塔 和风廓线设备
微气象学基础_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
微气象学基础_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.城市上空逆温的存在能加快城市的污染物扩散程度。
参考答案:错误2.对叶片直立型的作物，其冠层最低温度出现的高度会随植被高度和密度的增加相应抬升。
参考答案:正确3.典型晴天条件下，通常近地层低层的风速在白天风速（）于夜间。
参考答案:大##%_YZPRLFH_%##高4.典型晴天里，裸地下垫面上空气温度随距地高度的升高而迅速递减的温度铅直分布型称为（）。
参考答案:日射型5.确定土表热通量的方法可以归纳总结有（）等参考答案:经验统计方法_谐波法_组合法_拉依哈特曼-采金台站规范法6.在垂直方向上，城市近地层可以划分为惯性子层和粗糙子层，处于粗糙子层内。
参考答案:城市冠层7.土壤热通量传递快慢主要取决于。
参考答案:导热率8.下面对土壤温度变化的影响说法正确的有（）参考答案:农田翻耕和锄草松土后，能提高土壤温度。
_潮湿的土壤温度升降和缓。
_粗质的土壤，其温度年日振幅小，温度波影响深度深。
9.下面关于土壤温度变化规律哪一个是错误的（）。
参考答案:土壤的恒温层深度与导温率的平方根成反比10.通常用植株的（）来代表植物的体温。
参考答案:叶片温度##%_YZPRLFH_%##叶温11.土壤温度随深度的变化呈线性分布变化的规律。
参考答案:错误12.近地层中比湿随高度升高而递减的这种分布类型称为（）分布。
参考答案:湿型13.大气层结愈不稳定，垂直和水平风向脉动角均会愈大。
参考答案:正确14.近地层高层（大于50米）与低层的风速日变化反相。
参考答案:正确15.在中性层结条件下或者高度较低（如3米以下）时，层结作用很弱，风廓线用对数模式可很好地描述。
参考答案:正确16.近地层中，空气绝对湿度的日变化通常与气温日变化相反。
参考答案:错误17.绝对湿度的日变化主要决定于地面的湿润状况和湍流交换条件，日变化类型有单峰型、双峰型及多峰型。
参考答案:正确18.大气层结愈不稳定，湍流交换愈强烈，温度脉动也就愈大。
深圳市气象局推出“预警铃”,精细化服务学生及家长
气象科技进展152Advances in Meteorological Science and Technology 气象科技进展 9（3）- 2019植被多，光合作用强，故向下的CO 2通量更大，固碳能力更强。
6000 400020000 －2000－4000 －6000 －8000－10000－12000 －14000F C O 2/(10-3 μm o l /(m 2s )秋季冬季时间/BT00:0004:0008:0012:0016:0020:0024:00图5 秋季和冬季近地面CO 2通量日变化Fig. 5 Diurnal variation of near surface CO 2 flux in autumnand winter3 结论利用深圳市气象梯度塔涡度相关资料计算了秋冬季近地面动量、感热、潜热和CO 2通量，发现该地区地气交换存在明显的日变化特征，而且秋季和冬季存在明显差异。
主要结论有：1）秋季和冬季近地层动量通量日变化一致，最大值出现在正午，约为1.7×10-1 Kg/(m·s 2)；2）秋季总热通量日平均值为61.5 W/m 2，大于冬季日平均值，主要原因是秋季潜热通量远大于冬季，但秋季感热通量小于冬季；3）秋冬季CO 2通量日平均为负值，表明该地区为碳汇，其中秋季碳汇作用更强。
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近地层通量观测系统采集数据文件格解析
近地边界层通量观测系统采集数据文件格式（2006.10.25）近地边界层通量观测主要包括近地边界层大气温度、风、湿度、辐射、气压、降水量、蒸发量、土壤温度、土壤湿度、土壤热通量、地下水位、物质通量（水汽、碳通量）观测及热量、动量通量等要素观测，以此来获取不同代表性下垫面区域上大气边界层的动力、热力结构，多圈层相互作用过程中各种能量收支、物质交换等的综合信息。
近地边界层通量观测系统采集数据文件包括由数据采集器处理后，通过终端计算机处理软件直接存储到计算机硬盘中的数据文件。
数据文件分为湍流观测、梯度观测和风能观测三大类，其中湍流观测数据文件包括两类：一类是用来计算通量的高频原始数据（一般10Hz），用于后期做各种数据运算和处理；另一类是数据采集器在线计算得到的通量，以及计算通量运算中所需要的各种统计量，还包括能量平衡中常规传感器的测量结果。
梯度观测数据除满足《地面气象观测规范》的要求外，同时需满足用于近地面边界层能量收支平衡的分析处理。
风能观测数据是利用通量观测系统而获取除梯度观测资料以外的风资料，它也可以作为梯度观测资料的补充。
1组成近地边界层通量观测系统采集数据文件由以下文件组成：2湍流观测数据文件2.1高频采样数据文件高频采样数据文件是指通过三维超声风温仪、红外H20/CO2分析仪采集得到的高频采样（10Hz）的数据文件。
文件名为PBL_ FLUX_O_ IIiii_YYYYMMDDHH.TXT，其中PBL 表示近地边界层观测，FLUX表示通量类，O表示原始观测数据，IIiii为区站号；YYYY 为年份，MM为月份，DD为日期，HH为时（01～24时），月、日、时不足两位时，前面补“0”，TXT为固定编码，表示此文件为ASCII格式。
⑴该文件每站每时次一个，采用定长的随机文件记录方式写入，每一条记录77个字节，记录尾用回车换行结束，ASCII字符写入，每个要素值高位不足补空格。
⑵该文件的数据从采集器的存储卡（CF卡等）导入，每30分钟导入一次。
【国家自然科学基金】_降水日变化_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803
推荐指数 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 日变化 土壤含水量 雷达回波 深对流 气候分布 我国副热带 感热通量 层云降水 对流降水 对比分析 大气可降水量 地闪密度 tbb 黑碳气溶胶 黑碳仪 风速 青藏高原 雷达降雨回波 降水频次 降水量 降水廓线 降水厚度 陆面水分特征 辐射特征 质量浓度 谐波分析 观测 蒸散量 荒漠草原 紫外辐射 粒径谱分布 空气动力学阻抗 稀疏植被 祁连山区 环流背景类型 热带测雨卫星 潜热通量 淮河下游 液态云水路径 海气通量 沼泽湿地 河西走廊 气象条件 比值 模拟检验 条件降水强度 晴天 日变化特征 数浓度 拉萨河谷 总辐射 微波辐射计
科研热词 青藏高原 日变化 高温天气 高影响天气 降水结构 降水日变化 降水持续性 降水事件 长江三角洲 长期变化趋势 逐日变化 退化草地 近似熵 谐波分析 西太副高 稳定水同位素 祁连山 热岛强度 热低压指数 热低压 潜热结构 深圳 水溶性金属盐 气候系统 气候特征 模拟 本底大气 暴雨 日、季变化 戈壁 德令哈 小气候特征 大气水线 大气水汽 夏季降水 复杂性格局 城市热岛 地表能量平衡 地理 地形云 地域差异 土壤温度 变化特征 参数化方案 南亚高压 区域气候模式 北京市 北京 中国降水 东北半干旱地区 东北冷涡 δ 18o
深圳大雾的气候统计及特征分析
图 ２ ９２～ ０ ８年 ２月深圳各年大雾 日数及变化趋势线 １５ ２０
（ 深圳市气象局 ，广东深圳 ５ ８４ ） １０ ０
摘
要： 在分析深圳大雾 气候统计特征 的基础上 ， 利用 Ｎ Ｅ Ｃ Ｐ再分 析资料和 深圳 市常规 观测资料 ，
分析 了深圳大雾发生的环流特征 ， 出深圳大雾 出现时地面天气形势特 征主要有 ３种 ： 得 均压场型 、 冷高
压底部型 、 冷高压后部型 。大雾发生时大气层结是稳定 的。并讨论 了不 同天气背景下 大雾 的水汽 条件
图
ｌ ２
１ Ｏ ８
天气现象 。所使 用的资料包括 ： ）９ ２年 ～ ０ ８年 ２月 １ １５ ２０ ＮＥ Ｃ Ｐ全球逐 日再分析资料 （ 水平分辨率 ２ ５ × ． 。 ； ） ． 。 ２ ５ ）２ １５ ９ ２年 一 ０ ８年 ２月深圳站 的逐 日天气现象 、 ２０ 能见度 、 降 水、 ｍ地表温度等常规地面观测资料 ；）９ ０年 １月 一 ０ａ ３ １９ ２０ ０ ８年 ２月阳江探空资料。 １５ ７月 一 ０ ８年 ２月深圳共记 录到 ２ ６ｄ ９ ２年 ２０ ３ 大雾 ， 平均每年 ４ １ｄ ． 。深圳 一年 ４季都可 能发生大雾 ， 但具 有 明显的季节 性变化 ， 主要 出现在 １ ２月 ～翌年 ４月 的冬春
和水汽输送路径 ， 出大雾发生时深圳并不位 于水汽 幅合 中心 ； 指 当天或前一 天出现 ０～０ ５ｍ 的降水 ． ｍ 时最有利于大雾 的发生。通 过对 ０ｃ ｍ地表温度分析 ， 发现深圳大雾发生时最有利 的地表温度为 １ ． ６ ０—
２ ． ℃ 。 ２９
关键词 ： 气候学 ； 气候统计 ； 环流特征 ； 成雾条件 ； 深圳大雾 中图分类号 ：４ Ｐ６ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ７— １０ ２０ ）５— ０ ６— ３ １０ ６ ９ （０ ８ ０ ０２ ０ 占７ ， ％ 而连续 ３ｄ的只有 ２次 。由深圳各年大 雾 日数及
深圳气象梯度塔与测风激光雷达观测对比分析
出第 １台车载激光雷达，并于 ２００８年的奥运会 期间发挥了重要的气象保障服务作用［１２－１５］。
为了更好地利用测风激光雷达，发挥其应有 的效益，需要充分了解雷达探测数据的准确性， 气象工 作 者 也 为 此 进 行 了 大 量 的 工 作。李 丽 等［１６］利用激光雷达测量结果与三维超声波风速 风向仪进行了成功的对比观测；陈玉宝等［１７］、刘 秉义等［１８］、唐磊等［１９］利用测风激光雷达与探空 仪两者测得的风数据进行对比分析，结果证明了 激光雷达风廓线测量结果的准确性。由于探空 资料时间和地点的局限性，因此很难开展连续时 间和特定地点的测风激光雷达评估工作。而深 圳 ３５６ｍ气象梯度观测塔可以实现近地面多要 素的垂直立体连续观测，是为数不多的可以提供 丰富、详实资料的直接观测设备，其资料的连续 性也是其他观测方式难以比拟的。
第 ２０４１１９卷年第２１月期 Ｇｕ广ａｎｇ ｄｏ东ｎｇ Ｍ气ｅｔｅｏ ｒｏ象ｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．１
Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１９
肖小平，卢超，杨红龙，等．深圳气象梯度塔与测风激光雷达观测对比分析［Ｊ］．广东气象，２０１９，４１（１）：７７－８０．
风作为一种重要的气象参数，对天气预警预 报、气象防灾减灾、气候监测、航空航天等很多领 域都有重要的应用价值 。 ［１－５］ 通过分析连续的 风场资料可以得出相应的大气流场特征，低层大 气流场变化与降水过程的触发和发展有着密切 联系［６］。目前，气象部门探测地面风场主要利用 自动站的机械风杯和超声风等设备，而对于研究 高空大气，则主要通过探空仪、风廓线雷达、测风 激光 雷 达 等 遥 感 遥 测 设 备［７－８］。 自 Ｙｅｈ ａｎｄ Ｃｕｍｍｉｎｓ利用激 光 的 多 普 勒 原 理 测 量 流 体 速 度 以来，多普 勒 测 风 激 光 雷 达 便 得 到 了 长 足 的 发 展。与传统的测风手段相比，测风激光雷达具有 较高的时空分辨率和能够提供三维风场信息等 优点，因此得到了世界各国的广泛应用，同时研 制出多 种 多 普 勒 测 风 激 光 雷 达。 Ｈｕｆｆａｋｅｒ研 制 了一台 ＣＯ２相干激光雷达系统，能够探测 ３５ｍ 外的径向风速［９］。法国与德国 １９９９年研制成功 了机载多普勒测风激光雷达系统，为后来星载设 备的研制积累了经验［１０］。我国第 １台非相干多 普勒测风激光雷达于 ２００２年研制成功，可以探 测 ７ｋｍ以下的风廓线［１１］。２００７年我国又研发
深圳市气象观测梯度塔雷电流测量配置及初步结果
究 院和广 东 省气 象 局 联 合 在 广 东 从 化 引 雷 基 地 开 展“ 广 东 闪电综 合 观 ｉ 贝 ０ 试验” ， 获取 了丰 富 的 、
高质 量 的人工 触发 闪 电和 自然 闪 电观 测资 料 ， 在
第３ ９卷第 ６期 ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ． ３ ９
Ｄｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅｒ
Ｎ ｏ ． ６
２ ０１ ７
杨悦新 ， 邱宗旭 ，郭宏博 ，等． 深圳市气 象观测梯 度塔雷 电流测 量配置及初步结 果［ Ｊ ］ ． 广东气象 ， ２ ０ １ ７， ３ ９ （ ６ ） ： ５ １ —５ ５
合理 的依 据 ， 同 时丰 富与 补充 对雷 电物 理机 制 的
深化 认识 。
流、 电场变 化 和 高 速摄 像 等测 量手 段 ， 在 ２次 强
雷 暴过 境期 间 ， 首次 获得 了人 工 引发 雷 电 高时 间 分 辨率 的雷 电电流 、 近距 离 电磁 场变 化 和放 电通 道 光学 特 征 的 同 步 观 测 资 料 。 中 国 的 人 工 引雷试 验 ， 为雷 电基 础研 究和 雷 电 防护技 术 的 发 展 提供 了基 础数 据 和科技 支撑 平 台 。
分流 器和 罗 氏线 圈同时 测量 的方 式 ， 由于 同轴 分
流器 会将 雷 电流 的高 电位引 入采 集 系统 ， 因此 采
用 了光 电隔离 将 采 集 的雷 电流 信 号 通 过 光 纤 传
输， 其记 录 的最 大 峰 值 电流 为 一２ ７ ． ４ ｋ Ａ 。俄
合 国国际 减灾 十年 ” 公 布 的影 响人类 活 动 的严 重
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深圳气象梯度观测塔近地层通量数据初步分析张春生;卢超;钟晓勇;高瑞泉;刘爱明;古锐昌【摘要】涡度相关系统是测量近地面湍流输送通量最普遍的观测仪器,利用2017年9月—2018年2月深圳石岩地区气象梯度塔的涡动通量观测资料,分析了秋冬季节石岩地区近地面动量、感热、潜热和CO2通量结果,得出如下结论:秋季和冬季近地面动量通量日变化非常一致.秋季近地面感热通量小于冬季,但潜热通量远大于冬季,导致总热通量大于冬季,这可能与该地区秋冬季下垫面性质,如土壤湿度等的改变有关.秋、冬季CO2通量日平均为负值,表明该地区为碳汇,秋季CO2负值更强,这可能与秋季植被更茂盛有关.【期刊名称】《气象科技进展》【年(卷),期】2019(009)003【总页数】4页(P149-152)【关键词】涡度相关;湍流通量;梯度塔;地气交换【作者】张春生;卢超;钟晓勇;高瑞泉;刘爱明;古锐昌【作者单位】深圳市国家气候观象台,深圳 518040;深圳市国家气候观象台,深圳518040;深圳市国家气候观象台,深圳 518040;深圳市国家气候观象台,深圳518040;深圳市国家气候观象台,深圳 518040;深圳市国家气候观象台,深圳518040【正文语种】中文0 引言流体力学的研究表明，大气边界层内大气的主要运动方式是湍流，湍流输送是地球生态系统和大气进行热量、水汽、CO2等物质与能量交换的主要方式。
进行湍流通量观测能够很好地掌握大气边界层各种物理量的分布和变化，进而对边界层进行分析研究，掌握地气间物质能量的运行形式。
获取湍流通量对大气模式，特别是陆面模式的检验和发展、遥感产品的地面验证等都具有非常重要的作用，可以有效提高数值模式天气预报的精度。
观测湍流通量的方法一般有空气动力学方法、热量平衡方法和涡度相关法[1-4]。
19世纪末，英国物理学家Osborne Reynolds逐步建立了涡度相关的理论基础，受观测技术和仪器的性能限制，响应速度慢的传统观测仪器并不能满足涡度相关的观测的需要。
随着现代观测技术的不断发展，快速响应的观测设备如三维超声风速仪，痕量气体分析仪等观测设备的出现，加上计算机技术的发展，使涡度相关法得到发展。
20世纪末，全球最大的通量观测网FLUXNET开始建设，是一个由微气象塔组成的、以涡动相关方法为主观测地球生态系统与大气之间的水汽、CO2和能量交换的通量观测网络[5-7]。
深圳市气象局于2016年建成356 m气象梯度塔，梯度塔位于石岩，塔下植被以树木为主，依托梯度塔建成了涡度相关系统，进行通量和能量平衡观测，获得了大量连续的观测资料。
本文利用梯度塔上安装的涡度相关系统观测数据，计算2017年秋季和冬季的近地面湍流输送通量，对该地区地气间能量和物质交换进行了初步分析。
1 资料和方法本文采用资料来源于涡度相关系统，该系统安装在深圳地区石岩综合气象观测基地的气象梯度塔上，距离地面高度为10 m。
该观测场地形平坦，植被以热带常绿阔叶林为主，植被高度一般为3～5 m。
涡度相关系统主要由Cambell公司的CSAT3超声风速仪和LI-COR公司的水汽CO2分析仪构成，测量要素包括的三维风速、超声虚温，以及水汽、CO2浓度。
测量要素的主要技术指标见表1。
本文使用的观测资料时间跨度为2017年9月—2018年2月，为便于分析，定义9—11月为秋季，12月—次年2月为冬季。
表1 观测要素主要技术指标 Table 1 Main technical indicators of observational elements?涡度相关系统是用于计算分析地气交换通量最常用的观测系统，按原理其观测数据做简单的协方差和雷诺平均后即可算得湍流输送通量。
但在实际操作中，为了得到更加准确的结果，需要对涡度相关系统观测数据进行一系列的处理，包括异常数据剔除、坐标旋转、空气密度订正、频率响应修正等[8-14]。
在国际上也有一些通用的软件对涡度相关观测资料进行质量控制和通量计算，如LI-COR公司的EddyPro，EddyPro软件界面友好，功能全面，可选方案多样，本文使用该软件对涡度相关系统观测数据进行了质量控制和通量计算。
1.1 异常数据剔除异常数据剔除的重要步骤是进行异常数据筛选，在此假设通量计算时间段（30 min）内的观测值均服从正态分布，认为过度偏离平均值的观测值即为异常数据。
具体操作为：计算30 min内观测值的平均值及标准差，对偏离平均值超过3.5倍标准差的观测值标记为异常数据并赋为缺测值，如此重复3次，至数据符合要求[14]。
本文数据处理过程中不进行数据插补，当30 min内缺测值数量大于20%时，则该30 min的通量值为缺测，不再计算该时间段内的交换通量。
1.2 坐标旋转常用的坐标旋转方法有二次旋转、三次旋转和平面拟合[5]，研究表明三次旋转方法会引入较大的误差，基本不再使用[14-15]。
平面拟合方法一度非常流行，但其旋转角度需使用较长时间观测序列计算确定（一般要数天甚至几周），后来有研究显示其旋转角度随风速风向变化较大，如采用单一的旋转角度，会给通量计算带来很大的不确定性，尤其是下垫面不平坦的情况[6]。
本文也曾对利用平面拟合法计算了不同时间段的旋转角度，发现各月旋转角度差异较大，贸然使用固定的旋转角度可能会给通量计算带来较大误差，因此决定不采用平面拟合方法作坐标旋转。
二次旋转法每次仅用30 min计算旋转角度，旋转角度受风速风向变化的干扰小，因此本研究采用二次旋转方法对涡度相关数据进行坐标旋转处理，具体做法参考了宋涛等[6]和刘辉志等[7]的研究。
1.3 WPL 订正WPL订正即空气密度订正。
通常仪器在测量大气中的水汽、CO2密度时，通过测量空气中的分子数计算其密度，将分子密度转换成绝对密度需要用到空气密度。
由于空气密度会随温度和气压波动而发生变化，因此在计算中我们需要考虑空气密度变化的影响，对水汽、CO2通量进行订正，WPL订正的具体做法参考Webb等的研究[16]。
此外，本文还对地气交换通量进行了高频和低频响应修正，处理方案由EddyPro 软件根据仪器的位置等参数确定。
为分析秋季和冬季的湍流输送通量特征，本文选用2017年9月—2018年2月的观测数据计算湍流输送通量。
为更好地反映所选数据时段的湍流交换特征，计算了两个季节平均的湍流输送通量日变化并分析其特征。
2 结果分析2.1 动量通量图1 秋季和冬季近地面动量通量日变化 Fig. 1 Diurnal variation of near surface momentum flux in autumn and winter图1为深圳气象梯度观测塔近地层秋季和冬季近地面动量通量日变化图，从图中可以看出，秋季和冬季近地面动量通量日变化非常一致。
日出前（08时以前）动量通量数值较小且变化不大，约为6×10-2 kg/（m·s2）。
日出后，动量通量迅速上升，在正午达到最大值，约为1.7×10-1 kg/（m·s2）。
到傍晚时分，动量通量开始从高值回落，日落后（18时以后）下降至日出前的水平。
可见该观测站点地气交换与典型的边界层日变化过程比较一致，在凌晨和夜间，边界层稳定，湍流强度小，地气间交换弱，在白天，地面加热低层大气导致边界层稳定性被破坏，湍流发展强盛，地气间交换强。
2.2 感热通量图2为秋季和冬季近地面感热通量日变化图，可以看出，深圳气象梯度观测塔秋季和冬季近地面感热通量存在明显的日变化，白天强夜间弱，且凌晨和夜间为负值。
但冬季感热通量明显大于秋季，秋季感热通量平均值为13.2 W/m2，最大值为82.9 W/m2（出现在12时），而冬季平均值为21.6 W/m2，最大值可达118.0 W/m2（出现在13:30）。
表面上看，感热通量冬季大于秋季不符合常识，原因是一般认为秋季太阳辐射大于冬季，但这里面还有个能量分配的问题，下面的分析会说明冬季感热通量大于秋季是可能且合理的。
图2 秋季和冬季近地面感热通量日变化 Fig. 2 Diurnal variation of near surface sensible heat flux in autumn and winter2.3 潜热通量图3 秋季和冬季近地面潜热通量日变化 Fig. 3 Diurnal variation of near-surface latent heat flux in autumn and winter图3为秋冬季节潜热通量日变化图，图中显示秋季和冬季潜热通量同样存在明显的日变化，白天大夜间小。
与感热通量不同，潜热通量全天均为正值，在凌晨和夜间约为10 W/m2，在白天可达50 W/m2以上。
秋季潜热通量日平均值61.5W/m2，最大值高达173.4 W/m2（出现在14时）。
冬季潜热通量明显小于秋季，日平均值为26.9 W/m2，最大值为74.9 W/m2（出现在11:30）。
地面受太阳辐射加热后，主要以感热和潜热的方式加热大气，这两者之和为总热通量，与近地面净辐射成正比。
图4显示，深圳气象梯度观测塔秋季近地面总热通量明显高于冬季，符合秋季净辐射高的特点。
可见该区域冬季感热通量高于秋季是完全可能的，主要是秋季地面将更多的能量以潜热的形式输入大气，导致输入大气的感热能量减小。
感热通量和潜热通量的比值称为波文比，一般不同下垫面的波文比差别很大，还有研究显示同一地区干湿季或季风爆发前后波文比差别也很大[17-18]。
深圳气象梯度观测塔秋季日平均波文比为0.21，冬季波文比为0.80，可见该地区波文比季节差异极大。
许多研究表明[19-20]，近地面感热和潜热通量的比例分配最主要受土壤湿度的影响，目前我们还缺乏该区域土壤湿度的数据，在将来的研究中可对此作进一步分析。
图4 秋季和冬季近地面总热通量日变化 Fig. 4 Diurnal variation of total near surface heat flux in autumn and winter2.4 CO2通量从图5秋季和冬季近地面CO2通量日变化图可以看出，深圳气象梯度观测塔近地层秋季和冬季的CO2通量呈现相似的日变化特征，凌晨和夜间为较小的正值，白天为较大的负值。
秋季CO2通量日平均值为-1.89 μmol/(m2·s)，夜间约为2.00 μmol/(m2·s)，白天负值可达-10 μmol/(m2s)以上。
冬季CO2通量绝对值比较秋季小，日平均值为-1.33 μmol/(m2·s)，白天负值可达-8 μmol/(m2·s)。
上述结果表明该区域为碳汇，CO2通量的季节变化可能是受下垫面植被影响，秋季植被多，光合作用强，故向下的CO2通量更大，固碳能力更强。