成都平原农田下垫面地表通量特征及能量平衡分析
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et
数值模拟法 数值模拟法=SVAT 模型+遥感反演参数
SVAT模型需要输入的主要参数：冠层结构，植被的光合特性和光学特性、 土壤的热力学和水力学特性，以及大气状况等方面的信息。 遥感手段可获取的参数：土壤湿度、地表温度、叶面积系数（LAI）、反 照率、光合有效辐射、植被覆盖率等土壤、植被。 遥感反演的参数以 “强迫法”或“数据同化法”优化后输入 SVAT 模型 模拟水热通量（包括蒸散）。
蒸散发研究的 初步认识
2011.1.9
内容
蒸散发研究方法 下一步工作
参考作物蒸散量( Reference Crop Evapotranspiration)
指高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面而不缺水的 ～ 指高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面而不缺水的8～15cm 高的 绿色矮秆作物的蒸发蒸腾量
计算蒸散量的主要模型
下一步工作
深入理解蒸散发的研究方法后手段并加以运用 利用已有观测站数据计算蒸散量 涡度相关法 方法 彭曼-蒙特斯模型 熟练掌握ENVI、SURFER、MATLAB软件 学会运用FORTRAN、IDL编程语言
谢 谢！
0.408∆ ( Rn − G ) + r
ET0=
900 U 2 (e s − e a ) T + 273 ∆ + r (1 + 0.34U 2 )
ET0：可能蒸散量，单位为毫米每天（mmd-1）； Rn：地表净辐射，单位为兆焦耳每平方米每天（MJm-2d-1）； G：土壤热通量，单位为兆焦耳每平方米每天（MJm-2d-1）； T：2米高处日平均气温，单位为摄氏度（℃）； u2：2米高处风速，单位为米每秒（ms-1）； es：饱和水气压，单位为千帕（kPa）； ea：实际水气压，单位为千帕（kPa）； △：饱和水气压曲线斜率，单位为千帕每摄氏度（kPa℃-1）； γ：干湿表常数，单位为千帕每摄氏度（kPa℃-1）。
地表向下短波和长波辐射遥感参数化方案研究综述_彭丽春_李万彪_叶晶_成董_李宇明
Abstract Research progresses in parameterization schemes for estimating downward shortwave and longwave radiations are reviewed by use of satellite data and ground-based routine observations in recent years. Based on a comprehensive analysis of the relevant literatures, the theoretical backgrounds of downward shortwave and longwave radiation parameterization schemes are described. According to the clear-sky and cloudy-sky conditions, the radiation parameterization schemes are summarized and their advantages and disadvantages in the practical application are reviewed. Under clear-sky conditions, the main parameterization schemes of downward shortwave radiation are statistical methods and radiative transfer models; the longwave radiation parameterization schemes are mainly single-parameter and dual-parameter methodologies. Under cloudy-sky conditions, radiation parameterization schemes are mainly limited to the determination of cloudiness. The limitations of estimating downward shortwave and longwave radiation on the surface are the selections of appropriate parameterization scheme that need considering land cover types and the attainment of meteorological observations and satellite remote sensing data. In the future, the relatively promising estimation approach is pointed out by combination of polar-orbiting and geostationary satellite remote sensing data. Key words downward shortwave radiation; downward longwave radiation; parameterization schemes
【国家自然科学基金】_陆面特征_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
推荐指数 5 2 2 2 2 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
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
科研热词 推荐指数 黄土高原 2 陆面实际蒸散发 2 蒸渗仪 2 潜热通量 2 感热通量 2 干旱区 2 地表能量平衡 2 modis 2 黑河流域 1 黄河上游 1 高光谱遥感 1 飑线 1 非对称台风 1 非均匀性 1 青藏高原 1 露水 1 雾 1 雷暴 1 零平面位移 1 雪深 1 雨雪冰冻灾害 1 降水量 1 陇中黄土高原 1 陆面过程模式colm 1 陆面过程模式 1 陆面过程 1 陆面水分特征 1 陆气相互作用 1 陆-气双向耦合模式r42_avim 1 闪电 1 金塔绿洲 1 重金属 1 逐步回归 1 辐射特征 1 辐射收支 1 表层土壤 1 蒸散 1 蒸发量 1 蒸发蒸腾量 1 自动观测 1 能量平衡 1 能量不闭合度 1 窄带干涉仪 1 空气动力学粗糙度 1 空气动力学 1 石羊河 1 电荷结构 1 环流特征 1 灵敏度分析 1 滨海盐土 1 河西走廊 1 江西省 1
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95
热量收支影响因素和温度变化
单位：J/(m3·℃)(或J/(cm3·℃))
土壤热容量
土壤成分
容积热容量（J/（㎝3·℃ ））
土壤矿物质 土壤有机质
水 空气
1.925 2.708 4.186 0.0013
在土壤的组成物质中，空气的热容量最小，水的热容
量最大，固体成分介于两者之间。
导热率（热导率） 定义及单位： 定义：指物体在单位厚度间、保持单位温度差时，其相 对的两个面在单位时间内通过单位面积的热流量。
放或吸收热量使空气块的内能发生变化。
湿绝热直减率（γm ） 湿绝热过程中的温度变化率。
γm不是常数。比γd 小
大气层静力稳定度
处在静力平衡状态中的大气层，受外力因子扰动后， 有返回或远离原来平衡状态的趋势，称为大气层静力稳定 度。
大气层稳定度与天气变化、环境质量高度相关。
稳定状态 能返回原来平衡状态
后越多。
土壤温度的年变化 年恒温层（年温度不变层）： 土壤温度的年较差为零时的深度。
日土温垂直分布
日射型（受热型）：
图中13时 辐射型（放热型）：
图中01时 上午转变型（由辐射 型向日射型过渡）：
土壤温度垂直分布
图中07时
傍晚转变型（由日射型向辐射型过渡）： 图中19时
影响地表温度变化的主要因素 ✓ 地表特性：热容量、导热率，水、陆差异等 ✓ 地形 ✓ 天空云量
积膨胀，对外作功，在绝热的条件下，作功所需的能 量，只能由其本身内能来负担，因而气块温度下降。 这种因气块绝热上升而使温度下降的现象，称为绝热 冷却。
干绝热直减率（γd =1度/100米） 因作干绝热升降运动而引起气块温度随高度的变化
率，称之为干绝热直减率。
湿绝热变化
湿绝热过程 在上升或下降的过程中，有水的相变，从而释
土壤热容量
土壤成分
容积热容量（J/（㎝3·℃ ））
土壤矿物质 土壤有机质
水 空气
1.925 2.708 4.186 0.0013
在土壤的组成物质中，空气的热容量最小，水的热容
量最大，固体成分介于两者之间。
导热率（热导率） 定义及单位： 定义：指物体在单位厚度间、保持单位温度差时，其相 对的两个面在单位时间内通过单位面积的热流量。
放或吸收热量使空气块的内能发生变化。
湿绝热直减率（γm ） 湿绝热过程中的温度变化率。
γm不是常数。比γd 小
大气层静力稳定度
处在静力平衡状态中的大气层，受外力因子扰动后， 有返回或远离原来平衡状态的趋势，称为大气层静力稳定 度。
大气层稳定度与天气变化、环境质量高度相关。
稳定状态 能返回原来平衡状态
后越多。
土壤温度的年变化 年恒温层（年温度不变层）： 土壤温度的年较差为零时的深度。
日土温垂直分布
日射型（受热型）：
图中13时 辐射型（放热型）：
图中01时 上午转变型（由辐射 型向日射型过渡）：
土壤温度垂直分布
图中07时
傍晚转变型（由日射型向辐射型过渡）： 图中19时
影响地表温度变化的主要因素 ✓ 地表特性：热容量、导热率，水、陆差异等 ✓ 地形 ✓ 天空云量
积膨胀，对外作功，在绝热的条件下，作功所需的能 量，只能由其本身内能来负担，因而气块温度下降。 这种因气块绝热上升而使温度下降的现象，称为绝热 冷却。
干绝热直减率（γd =1度/100米） 因作干绝热升降运动而引起气块温度随高度的变化
率，称之为干绝热直减率。
湿绝热变化
湿绝热过程 在上升或下降的过程中，有水的相变，从而释
边界层气象学课件：CH04_近地面层及其廓线规律
无 量
z
u*
u z
m
z L
纲
风 温 湿
z *
z
h
z L
廓 线
z
q*
q z
v
z L
KM
u*z
m
(
z L
)
KH
u*z
h
(
z L
)
KV
u*z
v
(
z L
)
是近地面层的相似性理论对于平均气象要素廓线的普遍表达式 的微分形式。方程中除卡曼常数κ外，只包含气象要素值、高度 和各要素的通量，也叫做通量—廓线关系。
lm z
KM
lm2
u z
2z2 u
z
u u*02 u*02 ; u u*0
z KM 2z2 u
z z
z
u( z)
u*0
ln(
z z0
)
由混合长理论得出的中性近地面层对数风廓线。积分过程中自然引 入了一个量，z0，称为下垫面空气动力学粗糙长度，其含义为平均 风为0时所在高度。
中性近地面层风温湿对数廓线：
u*0
z0
2、非中性近地面层廓线（Monin-Obukhov Similarity Theory, MOST）
非中性层结下风速、温度和湿度的垂直廓线不同于中性层结下的廓线，这 是因为稳定度对廓线有影响。广泛采用莫宁与奥布霍夫的相似性理论。他们以 相似理论和量纲分析的方法，论述了切应力和浮力对近地面层湍流输送的影响， 建立了近地层气象要素廓线规律的普遍表达式。
引入一个无量纲稳定度判据更为方便： z
L
所以z/L成为近地面层稳定度判据的另一种表达方式。莫宁—奥布 霍夫研讨L值的第一篇论文中对它的物理意义叙述得比较明确，当 时称之为“动力底层厚度”，即z/L<<1的大气边界层底层，浮力 影响可以忽略不计，仍可认为保持中性层结的廓线规律；z/L=1处 以上，浮力作用开始超过动力影响； z/L>>1时浮力影响将完全占 据控制优势。在稳定大气边界层中z/L>0, L>0; 不稳定大气边界层 中z/L<0, L<0；中性边界层内 L ，z / L 0 。
【国家自然科学基金】_能量平衡各分量_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
2011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
2011年 科研热词 能量平衡 黄土高原 阔叶红松林 金塔绿洲 辐射收支 辐射分配率 西藏 蒸散 能量闭合率 能量通量 老虎沟12号冰川 积累区 涡动相关 消融期 地表通量 反射率 净辐射 一江两河 wrf模式 sebs sacol modis avhrr 推荐指数 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2014年 科研热词 辐射平衡 能量闭合度 能量通量 能量平衡 潜热通量 涡度相关法 涡度相关方法 毛竹林 感热通量 塔克拉玛干沙漠 地表反照率 净辐射 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词 退耦因子 能量平衡 潜热 温带荒漠草原 涡度相关 准平衡流 中尺度波动 pv-ω 反演
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1
Hale Waihona Puke 推荐指数 4 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
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
科研热词 辐射收支 黄河源区 鄂陵湖 能量平衡 水分和能量平衡 植被冠层截留 敏感性试验 地表能量平衡闭合率 地表能量平衡 地表土壤热通量 土壤热流板 土壤温度 半干旱草地 云和降水的扰动 ncar_clm4.0模式
高中地理必备38个解题技巧
高中地理必备38个解题技巧1.某地地理位置的描述——标准模板，按规则出牌（1）绝对位置（海陆位置，经纬度位置、半球位置、纬度带位置、温度带位置）（2）相对位置和相邻位置（位于XX地区的XX方位，东西南北中靠、濒、临、接XXXXXX地区）【引申题型】——地理位置进行评价——2018届的出题趋势（1）经纬度位置（所跨纬度带、热量带）——气候→农业（种类、生长期和熟制）（2）海陆位置（降水、海洋运输、海洋资源开发）（3）相邻位置（陆上相邻）——商贸、国际协作与分工（如珠江三角洲位于我国南部沿海，毗邻港澳，靠近东南亚，利于对外开放等）（4）交通位置（陆上、海上交通）——运费、大物流、转口贸易、商贸、腹地。
（5）经济位置——吸引资金、技术引进；科研，技术发展；国际协作和分工。
（6）政治位置——政治中心或区域行政中心。
2.地形特征的描述——标准模板，按规则出牌（1）地形类型多样或单一，以XX、XX、XX地形为主；（2）地势起伏大（小），地势XX高XX低；（3）主要地形类型的分布（4）特殊地貌（如果有则一定要说）：海岸线、喀斯特地貌、沙漠戈壁、冰川地貌、火山等。
【引伸题型】地形对地理要素的影响=气候+河流+土壤+农业+工业+交通+城市3.等值线题目的五读法——秒杀选择题（1）读图名——明确等值线的类型（2018届高考可能会汇入新的等值线元素）（2）读数值——注意取值，同时注意题干中所注的关键词“最大”、“最小”等词汇，在高考时一定要有目的性地勾画重点，正确运用好公式。
这里特别强调局部范围内“闭合”的地方。
（3）读疏密程度——反映水平差距的大小（如坡度、温差、风力、空间差异等等）（4）读凸起方向——这也是命题的重点，“凸高为低、凸低为高”“凸高为高、凸低为低”往往成为考试比较青睐的东西。
（5）读延伸方向——通过等值线这个载体，来考查影响某地理要素的影响因素，这也是一种考法。
4.地方时的计算——找关键，取整估算，接近秒猜正确选项（1）第一步必须通过图文信息找到已知地方时）——这是解题的关键。
青藏高原北部五道梁地表热量平衡方程中各分量特征
ｓａｃ ｎｔｔｔ ｅ ｒｈ Ｉｓｉ ｅ，Ｃｈｎ ｓ ，Ａｃｄ ｍｙｏ ｃｅ ｃｓ ｈ ｔｄ ｆＥ ｅｇ ｕ ｇｔｏ ｅ ｉｅａ ｌｔａ ｙＯｂｅｖ ｔ ｎ ａ ｄＮｕ ｒｃ ｉ ｌｔ ｎ ｕ ｉｅ ｅ ａ ｅ Ｓ ｉｎ ｅ ：Ｔ ｅＳｕ ｙｏ ｎ ｒｙ Ｂ ｄ ｅ ｖ ｒＴｂ ｔ Ｐａｅ ｕ ｂ ｓｒａｉ ｍｅ ａ Ｓｍｕａｉ ｆ ｎ ｏ ｎ ｉｌ ｏ
摘
要 ：利用青藏高原北部五道梁地区实测的太 阳辐射及气象资料 ， 计算分析 了高原北部地 面热 量平衡 方程 中各
分量特征 ， 定义了一个无量纲参量土壤热平衡系数 ｋ 。结果显示 ： 五道梁地区地表净辐射及地面加热场强度量为 ６ ． ｍ ； ５ ５Ｗ／ 土壤热通量 自 １９ ９７年来有增大的趋势 ； 土壤 热平 衡系数
Ｊ ＯＵＩＮ／ ｋ ｋ ＯＦ ＭＯＵＮＴ Ｎ Ｃ Ｅ Ｌ ＡＩ Ｓ Ｉ ＮＣＥ
青 藏 高原 北部 五道 梁地 表热 量 平衡 方程 中
各 分 量 特 征
李韧 ， 赵林， 永 杨文， 勇， 丁 建， 胡泽 季国良
（ 中国科学 院寒区旱 区环境与工程研究所， 甘肃 兰州 ７ ００ ） ３０ ０
均海拔 ４００ｍ 以上 ， 一 个高 大 的耸立 于对 流层 ０ 是
展具有重大的影 响 Ｊ 。作为一个相对独立 的气候 单元 ， 青藏高原不仅是我 国天气变化 的“ 动区” 启 ， 也是我国气候变化的“ 动区” 。因此， 启 ＿ ４ 高原上
太阳能收支 的变化及其分配过程必将会对我 国天 气、 气候产生相应的影响。从 ２ 世纪 ６ ０ ０年代开始 ， 我国的科学工作者对高原地区地面辐射收支和热源 状况 进行 了研究 ， 取 得 了一 系 列重 要成 果 。 。随 并 。 Ｊ
着对高原问题研究 的不断深入 ， 高原地表热量状况
摘
要 ：利用青藏高原北部五道梁地区实测的太 阳辐射及气象资料 ， 计算分析 了高原北部地 面热 量平衡 方程 中各
分量特征 ， 定义了一个无量纲参量土壤热平衡系数 ｋ 。结果显示 ： 五道梁地区地表净辐射及地面加热场强度量为 ６ ． ｍ ； ５ ５Ｗ／ 土壤热通量 自 １９ ９７年来有增大的趋势 ； 土壤 热平 衡系数
Ｊ ＯＵＩＮ／ ｋ ｋ ＯＦ ＭＯＵＮＴ Ｎ Ｃ Ｅ Ｌ ＡＩ Ｓ Ｉ ＮＣＥ
青 藏 高原 北部 五道 梁地 表热 量 平衡 方程 中
各 分 量 特 征
李韧 ， 赵林， 永 杨文， 勇， 丁 建， 胡泽 季国良
（ 中国科学 院寒区旱 区环境与工程研究所， 甘肃 兰州 ７ ００ ） ３０ ０
均海拔 ４００ｍ 以上 ， 一 个高 大 的耸立 于对 流层 ０ 是
展具有重大的影 响 Ｊ 。作为一个相对独立 的气候 单元 ， 青藏高原不仅是我 国天气变化 的“ 动区” 启 ， 也是我国气候变化的“ 动区” 。因此， 启 ＿ ４ 高原上
太阳能收支 的变化及其分配过程必将会对我 国天 气、 气候产生相应的影响。从 ２ 世纪 ６ ０ ０年代开始 ， 我国的科学工作者对高原地区地面辐射收支和热源 状况 进行 了研究 ， 取 得 了一 系 列重 要成 果 。 。随 并 。 Ｊ
着对高原问题研究 的不断深入 ， 高原地表热量状况
自然资源调查与规划复习题
1.概念区分:①资源：指环境中能为人类直接利用,并带来物质财富的部分②自然资源：在一定时间条件下,能够产生经济价值,提高人类当前和未来福利的自然环境因素总称2.自然资源的基本特征：①自然资源的有效性②自然资源的有限性和稀缺性③自然资源的整体性④自然资源的时空分布不均匀性⑤自然资源的多用性3.自然资源的地理分类和利用分类按照形成自然资源的各种地理要素进行分类：气候资源、水资源、生物资源、土地资源、矿产资源和海洋资源根据不同的利用方向, 按照经济部门进行分类。
如农业资源、工业资源、能源、旅游资源等。
4.自然资源调查的目的和任务调查目的①为资源管理提供基本数据。
②为资源分析评价和国土规划提供基础图件和属性数据。
③资源动态监测的实现过程。
④资源调查资料为制定国民经济计划、综合农业区划和农业生产计划提供重要依据。
调查任务①清查各类资源的数量（类型面积及其分布、空间布局）。
②清查资源的基本特性和质量状况。
③分析资源利用存在的问题,并进行利用分区。
④资源调查的成果记录5.自然资源调查的原则1）以人类的利用为核心2）遵循经济规律3）遵循自然规律4）遵循区域综合性规律5）调查与评价结果应以实用性为目标一、名词解释：1.水资源的涵义可资利用或可能被利用的水源。
具有足够的数量和可用的质量，并能在某一地点为满足某种或多种用途而可被利用2.流域、河流某一断面来水的集水区域，即该断面（称流域出口断面）以上地面、地下分水线包围的区域闭合流域在垂直方向地面、地下分水线重合，地面集水区上降水形成的径流正好由流域出口断面流出，一般的大中流域均属此类3.供需平衡分析是在一定区域、一定时段内，对不同水平年（如现状水平年或未预测的未来水平年）及某一保证率的各部门进行供水量和需水量的平衡关系分析，其实质是在考察区域水资源可利用水量及其变化的基础上，进行可供水量、需水量及其盈亏分析。
4.水质评价根据水体的用途,按照一定的评价参数、质量标准和评价方法,对水域的水质进行定性和定量评价。
淮河流域农田碳收支特征及影响因素分析
垫 面 下 生 态 系 统 的能 量 平 衡 和 能 量 转 移 过 程 的研
究提供了强有力的支撑 。 对植物光合作用的 Ｃ ｚ Ｏ 固 定 （ 汇 ）和生物 （ 物 、植物 、微 生物 ）呼吸作 碳 动 用的 Ｃ Ｏ 排放 （ 碳源 ） 研究一直是农 田碳收支特征 的研究重点 ，目 前为止我国获得农 田 Ｃ ２ Ｏ 通量的传 统方法 以静态箱式法 （ 暗箱和透明箱 ） 为主 ，但 Ｊ
，
合 有效辐射（ Ａ 、 Ｐ Ｒ） 净辐射（ ｎ屿 Ｃ ２ Ｒ Ｏ 通量均呈 负相关 ， 通过对各项指标进行 主成分分析 ， 了新 的综合指标 ， ．． Ｚ １ 得到 ０ ６ Ｘ＋ ３
０４ Ｚ ２ ０ ２ Ｘ ＋ ．２ Ｘ ＋ ．９ Ｘ５０４ Ｚ ６０１Ｚ ，并经过计算得 出中午 １ ．２ Ｘ ＋ ． Ｚ ３０４ Ｚ ４０３ Ｚ ＋ ． Ｘ ＋ ． Ｘ７ ４ ２ ３ 点是最 大的碳汇 ，凌晨 １ ２点是最大的碳源 。 关键词 ：淮河流域 ；Ｃ ２ Ｏ 通量 ；相关性 ；主成分分析
这种方法缺乏连续观测性 ，而且 由于土壤呼吸、仪 器性能等原因使得此种方法的误差很大 ， 本文通过 涡度相关法对淮河流域农 田进行 了长期连续 的观 测 ，获得 了大量精度很高的数据 ，为进行淮河流域 陆地生态系统的通量［１ ８０ －Ｊ 研究提供了方便 。
总日 照时数约为 ２１４ 。实验区农 田下垫面以小 ．ｈ ３３ 麦 和 水 稻 轮 作 为 主 ，由 于全 年 数 据 的观 测 从 不 间 断 ，所以通过对数据的正确处理 ，其结果完全能正 确 反 映 淮 河 流 域 农 田碳 收支 状 况 和 湍 流 通 量 的变 化特征及其影响 因素 。 １２ 观 测仪 器及 性 能 ． 应用开路涡度相关系统 ， 测量研究区的 Ｃ ２ Ｏ 通 量、 显热通量 、 潜热通量 、 动量通量和摩擦风速等， 包括 ： Ｓ Ｔ 、三维超声风速仪 、Ｌ．５０ Ｏ Ｍ２ ＣＡ ３ Ｉ ０Ｃ ２ Ｏ ７ 分析仪 、Ｃ Ｒ 型净辐射表、１０ Ｂ光合有效辐射 Ｎ １ ９Ｓ 传感器和 Ｃ １０ 、 Ｒ ００ Ｒ ０ Ｃ ５０ 数据采集器等仪器组成， ０ 具体仪器性能见表 ｌ 。 １３ 数 据处 理 和质量 控 制 ． 通 过对 ２０－ ２ １ ０ ７ ００年 通量 数据 进行 处理 ，利 用 Ｃ ｍ ｂｌ 公司的 Ｌ ｇ ｅ ｔ软件将得到的原始 ａ ｐｅ ｌ ｏｇｍｅ Ｔ Ｂ Ｏ ３数 据格 式转 换成 Ｔ Ｂ１ 式 ，再利 用 Ｅ Ｒ Ｏ 格 ＤＩＥ 软件对 Ｔ Ｂ１ Ｏ 数据进行野点剔除 、 计算各量的平均 值 、坐标旋转 、水汽和 Ｃ ２ Ｏ 通量 ＷＰ Ｌ修正 ，将得 到的数据通过以下计算公式ＨＪ ｌ 算出结果。
究提供了强有力的支撑 。 对植物光合作用的 Ｃ ｚ Ｏ 固 定 （ 汇 ）和生物 （ 物 、植物 、微 生物 ）呼吸作 碳 动 用的 Ｃ Ｏ 排放 （ 碳源 ） 研究一直是农 田碳收支特征 的研究重点 ，目 前为止我国获得农 田 Ｃ ２ Ｏ 通量的传 统方法 以静态箱式法 （ 暗箱和透明箱 ） 为主 ，但 Ｊ
，
合 有效辐射（ Ａ 、 Ｐ Ｒ） 净辐射（ ｎ屿 Ｃ ２ Ｒ Ｏ 通量均呈 负相关 ， 通过对各项指标进行 主成分分析 ， 了新 的综合指标 ， ．． Ｚ １ 得到 ０ ６ Ｘ＋ ３
０４ Ｚ ２ ０ ２ Ｘ ＋ ．２ Ｘ ＋ ．９ Ｘ５０４ Ｚ ６０１Ｚ ，并经过计算得 出中午 １ ．２ Ｘ ＋ ． Ｚ ３０４ Ｚ ４０３ Ｚ ＋ ． Ｘ ＋ ． Ｘ７ ４ ２ ３ 点是最 大的碳汇 ，凌晨 １ ２点是最大的碳源 。 关键词 ：淮河流域 ；Ｃ ２ Ｏ 通量 ；相关性 ；主成分分析
这种方法缺乏连续观测性 ，而且 由于土壤呼吸、仪 器性能等原因使得此种方法的误差很大 ， 本文通过 涡度相关法对淮河流域农 田进行 了长期连续 的观 测 ，获得 了大量精度很高的数据 ，为进行淮河流域 陆地生态系统的通量［１ ８０ －Ｊ 研究提供了方便 。
总日 照时数约为 ２１４ 。实验区农 田下垫面以小 ．ｈ ３３ 麦 和 水 稻 轮 作 为 主 ，由 于全 年 数 据 的观 测 从 不 间 断 ，所以通过对数据的正确处理 ，其结果完全能正 确 反 映 淮 河 流 域 农 田碳 收支 状 况 和 湍 流 通 量 的变 化特征及其影响 因素 。 １２ 观 测仪 器及 性 能 ． 应用开路涡度相关系统 ， 测量研究区的 Ｃ ２ Ｏ 通 量、 显热通量 、 潜热通量 、 动量通量和摩擦风速等， 包括 ： Ｓ Ｔ 、三维超声风速仪 、Ｌ．５０ Ｏ Ｍ２ ＣＡ ３ Ｉ ０Ｃ ２ Ｏ ７ 分析仪 、Ｃ Ｒ 型净辐射表、１０ Ｂ光合有效辐射 Ｎ １ ９Ｓ 传感器和 Ｃ １０ 、 Ｒ ００ Ｒ ０ Ｃ ５０ 数据采集器等仪器组成， ０ 具体仪器性能见表 ｌ 。 １３ 数 据处 理 和质量 控 制 ． 通 过对 ２０－ ２ １ ０ ７ ００年 通量 数据 进行 处理 ，利 用 Ｃ ｍ ｂｌ 公司的 Ｌ ｇ ｅ ｔ软件将得到的原始 ａ ｐｅ ｌ ｏｇｍｅ Ｔ Ｂ Ｏ ３数 据格 式转 换成 Ｔ Ｂ１ 式 ，再利 用 Ｅ Ｒ Ｏ 格 ＤＩＥ 软件对 Ｔ Ｂ１ Ｏ 数据进行野点剔除 、 计算各量的平均 值 、坐标旋转 、水汽和 Ｃ ２ Ｏ 通量 ＷＰ Ｌ修正 ，将得 到的数据通过以下计算公式ＨＪ ｌ 算出结果。
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等在经过青藏高原 之后 ， 到达成 都平原 时会有 一个 突然
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ２—２ ４
第３ ３卷 第 １期 ２ ０ １ ３年 ３月
高
原
山
地
气
象
研
究
Ｖ０ １ ． ３ ３ Ｎｏ ．１
Ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ａ ｕ ａ ｎｄ Ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｍｎ Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
Ｍａ ｒ ． ２ ０ １ ３
文章 编号 ： １ ６ ７ ４— ２ １ ８ ４ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ １ — ０ ０ ３ ５ 一 Ｏ ６
国 日照低值 区。年降雨 量充沛 ， 平均达 ９ ６ ６ ． １ ｉ ｎ ｎ， 累 年 平均相对湿度 达 ８ ４ ％， 具有 明显 的冬 干夏 湿气 候特 征。
全年无霜期 长达 ２ ８ ２天。温江大气边 界层观测站位 于四
家 。成都平原位 于 四川 盆地 ， 该 区域 正好处 于青藏 高原 东缘周边地带 ， 具有高原和平原过渡带 的特性 ， 水 汽和风
文基 于温江站观测 资料 ， 对该 站能量 平衡各 分量 的变 化
特征进行 了分析 ， 以期 得到该 地 区农 田下垫 面上地表 能
量交换过程 的一些基 本认识 ， 并 据此 研究 了能量平衡 闭 合状况 ， 初步探讨 了该站能量“ 不 闭合 ” 的原 因。
本文研究 的资料来 自中 日气象灾 害合作研究 中心项 目（ Ｊ Ｉ Ｃ Ａ） 在位 于成 都平原 的 温江 建立 的大 气边 界层 观
引言
以地 表热量 平衡 和辐射平衡 为主的地表 能量交换过
程 是地一 气之间相互作 用 的主要 内容 ， 它集 中反 映 了地
的俯 冲下降 ， 因此 了解 这一地 区 的大 气边界 层特征对 于
水汽 的研究是 非常重 要 的。此外 ， 该 测站 为典型 的农 田
下垫 面。长期 以来 ， 农 田下 垫面 的湍 流运动 和地气 交换 过程始终受到生态 、 农林和微气象 界 的关 注 ， 它在全
量 通量进 行着 长期观测 ， 为全球 气候 变化研 究提供 了有 效 的观测 数据。与此 同时 ， 如何 评价 涡旋 相关观测 数据 的可信度 则成为通量界 共 同关 心 的重要 问题 ， 而 能量平 衡 闭合程 度作 为评 价涡旋协方差数据 可靠性 的依据 已被
广 泛接受 。
这些生态系统的净通量大小仍有相 当大 的不确 定性。本
球能量平衡 以及温室气体 （ 如Ｃ Ｏ ） 的收支方面起到非 常
Байду номын сангаас
气耦合过程 的能量 纽带作 用 。研究 表 明， 在 不 同气 候背 景 和 下 垫 面 条 件 下 的 能 量 传 送 过 程 存 在 着 很 大 差
异 法 ， 因此关于地表 能量 平衡 的研 究一 直是 大气 科学 。涡旋 相关技术在近年来 已经 被广泛地应 用在 陆
约有 ２ ７ １ 个之多 ， 正在对各类生 态系统 的 Ｃ Ｏ ， Ｈ ０和能
等多种气体成分 的输 送产 生显著影 响 ， 从而 调节植 物生
长 的微气候 环境 ， 并 进 而影 响作 物产 量 。此 外 ， 植 物
本身 的特殊 物理 属性 （ 如低反 照率 等 ） 对地 气 之间 的辐 射传输和能 量平衡 也会 产生 复杂 的影 响 。但 是来 自
成 都 平原 农 田下 垫 面 地 表 通 量 特 征 及 能 量 平 衡 分 析
李 英 ， 卢 萍 ， 丁红英 ， 贺 南 ， 郑丽英。
（ １ ． 中国气象局成都 高原气 象研究所 ， 成都 ６ １ ０ ０ ７ ２ ； ２ ． 成 都市温江区气 象局 ， 温江 ６ １ １ １ ３ ４ ）
重要 的作用 ， 主要研究 内容包 括农 田下垫 面的湍流结 构 和能量交换特征 ， 以及 以水 汽和 Ｃ Ｏ 为主 的各种气体 组
分 的通量输送 规律 。农 田植 被 的生 物活 动对 Ｃ Ｏ ， ， 水 汽
关注的热点之 一， 也 出 现 了许 多 计 算 地 表 通 量 的方
地 生态系统和大气 之 间 Ｃ Ｏ 和 Ｈ ０等物 质传 输 和能量 交换 的研 究中 ， 现今全球 各地 的涡旋 相关 通量测定 站点
测 站。我 国的地 形是 西高 东低 ， 呈 三级 阶梯状分 布 。水
１ 观测场地 、 测量仪器及数据处理 介绍
温江地处 四川盆地中心地带 ， 地势平坦 ， 属亚热带 湿 润气候 区。 日照时数少 ， 不足可照时数 的三分 之一 ， 属 全
汽通道 的运行途径是 ： 西太平洋孟加拉湾 一 青藏高原 （ 四 ｊ ｉ Ｉ 、 云南 、 西藏 ）一 长 江中下游地 区 一日本朝 鲜等东 亚 国
之 间的关 系进行 了研究 ， 得到 了一些有意义的结果 。 关键词 ： 农 田下垫面 ； 涡旋相关 方法 ； 湍流通量 ； 能量平衡
中 图分 类 号 ： Ｓ １ ６ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４— ２ １ ８ ４・ ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ０ ６
摘要 ： 地表 能量平衡 是地 一气间相互作用的重要方式 ， 随着 涡旋相关技术在物质传输和 能量 交换研究 中的广泛应用 ， 如何评 价其观测数据 的可信度则变得尤为重要 。利用成都平原 温江大 气边界层 观测站 ２ ０ ０ ８年观 测资料 ， 分析 了农 田下垫 面上能 量收支各分量和辐射平衡各分量 的特征及变 化规 律 ， 并 运用 最小二乘 法 （ Ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ Ｌ ｅ ａ ｓ ｔ Ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｓ ， Ｏ Ｌ Ｓ ） 线性 回归方法 和能量 平衡 比率 （ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ Ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ， Ｅ Ｂ Ｒ） 方法对湍流通量 （ 感热 与潜 热通 量之 和） 与有效能量 （ 净辐射 与地表土壤热通 量之差 ）
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ２—２ ４
第３ ３卷 第 １期 ２ ０ １ ３年 ３月
高
原
山
地
气
象
研
究
Ｖ０ １ ． ３ ３ Ｎｏ ．１
Ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ａ ｕ ａ ｎｄ Ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｍｎ Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
Ｍａ ｒ ． ２ ０ １ ３
文章 编号 ： １ ６ ７ ４— ２ １ ８ ４ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ １ — ０ ０ ３ ５ 一 Ｏ ６
国 日照低值 区。年降雨 量充沛 ， 平均达 ９ ６ ６ ． １ ｉ ｎ ｎ， 累 年 平均相对湿度 达 ８ ４ ％， 具有 明显 的冬 干夏 湿气 候特 征。
全年无霜期 长达 ２ ８ ２天。温江大气边 界层观测站位 于四
家 。成都平原位 于 四川 盆地 ， 该 区域 正好处 于青藏 高原 东缘周边地带 ， 具有高原和平原过渡带 的特性 ， 水 汽和风
文基 于温江站观测 资料 ， 对该 站能量 平衡各 分量 的变 化
特征进行 了分析 ， 以期 得到该 地 区农 田下垫 面上地表 能
量交换过程 的一些基 本认识 ， 并 据此 研究 了能量平衡 闭 合状况 ， 初步探讨 了该站能量“ 不 闭合 ” 的原 因。
本文研究 的资料来 自中 日气象灾 害合作研究 中心项 目（ Ｊ Ｉ Ｃ Ａ） 在位 于成 都平原 的 温江 建立 的大 气边 界层 观
引言
以地 表热量 平衡 和辐射平衡 为主的地表 能量交换过
程 是地一 气之间相互作 用 的主要 内容 ， 它集 中反 映 了地
的俯 冲下降 ， 因此 了解 这一地 区 的大 气边界 层特征对 于
水汽 的研究是 非常重 要 的。此外 ， 该 测站 为典型 的农 田
下垫 面。长期 以来 ， 农 田下 垫面 的湍 流运动 和地气 交换 过程始终受到生态 、 农林和微气象 界 的关 注 ， 它在全
量 通量进 行着 长期观测 ， 为全球 气候 变化研 究提供 了有 效 的观测 数据。与此 同时 ， 如何 评价 涡旋 相关观测 数据 的可信度 则成为通量界 共 同关 心 的重要 问题 ， 而 能量平 衡 闭合程 度作 为评 价涡旋协方差数据 可靠性 的依据 已被
广 泛接受 。
这些生态系统的净通量大小仍有相 当大 的不确 定性。本
球能量平衡 以及温室气体 （ 如Ｃ Ｏ ） 的收支方面起到非 常
Байду номын сангаас
气耦合过程 的能量 纽带作 用 。研究 表 明， 在 不 同气 候背 景 和 下 垫 面 条 件 下 的 能 量 传 送 过 程 存 在 着 很 大 差
异 法 ， 因此关于地表 能量 平衡 的研 究一 直是 大气 科学 。涡旋 相关技术在近年来 已经 被广泛地应 用在 陆
约有 ２ ７ １ 个之多 ， 正在对各类生 态系统 的 Ｃ Ｏ ， Ｈ ０和能
等多种气体成分 的输 送产 生显著影 响 ， 从而 调节植 物生
长 的微气候 环境 ， 并 进 而影 响作 物产 量 。此 外 ， 植 物
本身 的特殊 物理 属性 （ 如低反 照率 等 ） 对地 气 之间 的辐 射传输和能 量平衡 也会 产生 复杂 的影 响 。但 是来 自
成 都 平原 农 田下 垫 面 地 表 通 量 特 征 及 能 量 平 衡 分 析
李 英 ， 卢 萍 ， 丁红英 ， 贺 南 ， 郑丽英。
（ １ ． 中国气象局成都 高原气 象研究所 ， 成都 ６ １ ０ ０ ７ ２ ； ２ ． 成 都市温江区气 象局 ， 温江 ６ １ １ １ ３ ４ ）
重要 的作用 ， 主要研究 内容包 括农 田下垫 面的湍流结 构 和能量交换特征 ， 以及 以水 汽和 Ｃ Ｏ 为主 的各种气体 组
分 的通量输送 规律 。农 田植 被 的生 物活 动对 Ｃ Ｏ ， ， 水 汽
关注的热点之 一， 也 出 现 了许 多 计 算 地 表 通 量 的方
地 生态系统和大气 之 间 Ｃ Ｏ 和 Ｈ ０等物 质传 输 和能量 交换 的研 究中 ， 现今全球 各地 的涡旋 相关 通量测定 站点
测 站。我 国的地 形是 西高 东低 ， 呈 三级 阶梯状分 布 。水
１ 观测场地 、 测量仪器及数据处理 介绍
温江地处 四川盆地中心地带 ， 地势平坦 ， 属亚热带 湿 润气候 区。 日照时数少 ， 不足可照时数 的三分 之一 ， 属 全
汽通道 的运行途径是 ： 西太平洋孟加拉湾 一 青藏高原 （ 四 ｊ ｉ Ｉ 、 云南 、 西藏 ）一 长 江中下游地 区 一日本朝 鲜等东 亚 国
之 间的关 系进行 了研究 ， 得到 了一些有意义的结果 。 关键词 ： 农 田下垫面 ； 涡旋相关 方法 ； 湍流通量 ； 能量平衡
中 图分 类 号 ： Ｓ １ ６ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４— ２ １ ８ ４・ ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ０ ６
摘要 ： 地表 能量平衡 是地 一气间相互作用的重要方式 ， 随着 涡旋相关技术在物质传输和 能量 交换研究 中的广泛应用 ， 如何评 价其观测数据 的可信度则变得尤为重要 。利用成都平原 温江大 气边界层 观测站 ２ ０ ０ ８年观 测资料 ， 分析 了农 田下垫 面上能 量收支各分量和辐射平衡各分量 的特征及变 化规 律 ， 并 运用 最小二乘 法 （ Ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ Ｌ ｅ ａ ｓ ｔ Ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｓ ， Ｏ Ｌ Ｓ ） 线性 回归方法 和能量 平衡 比率 （ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ Ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ， Ｅ Ｂ Ｒ） 方法对湍流通量 （ 感热 与潜 热通 量之 和） 与有效能量 （ 净辐射 与地表土壤热通 量之差 ）