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《第27届中国气象学会年会干旱半干旱区地气相互作用分会场论文集》2010年
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中国北方不同气候区不同天气陆面过程区域特征差异

曾剑  张强  王胜  
【摘要】:采用2008年7到9月份观测的中国干旱/半干旱区实验观测协同与集成研究资料,将我国北方干旱-半干旱区根据气候类型和地理位置划分为西北干旱区、黄土高原区和东北冷区三个区域,分析了晴天、阴天和降水天状态下干旱-半干旱区陆面热量平衡和辐射平衡日变化的区域差异。结果显示:对不同天气下陆面过程特征的分析,本质上是探讨陆面过程对不同陆-气系统水含量和水分过程的响应特征,而区域差异的分析也可归结于探讨陆面辐射和能量过程对不同强弱干旱气候的响应特征。晴天状态下的陆面过程特征与非晴天的特征有明显的差异,而阴天和降水天的情况相近。晴天状态下的陆面过程日变化特征明显,量值大;阴天的陆面过程随时间呈波动式的日变化;降水天的陆面过程日变化相对阴天稳定,但不如晴天的明显,量值也比晴天的小。陆面过程的区域差异特征在不同天气状态依然存在,大多数变量的区域差异特征在晴天和非晴天状态下相似,但差异程度不同。陆面过程的区域差异在晴天状态下表现最为明显;在阴天表现最弱;在降水天,由于降水在量和持续时间方面的区域差异,陆面过程的区域差异也较阴天明显。在辐射平衡的比较方面:晴天的总辐射峰值在黄土高原、西北干旱区、东北冷区分别为950Wm-2、900Wm-2、850Wm-2,基本呈现随纬度上升而递减的趋势;阴天时,总辐射峰值仅为晴天状态下的一半左右;降水天的总辐射比阴天时更小。晴天状态下,反射辐射在东北冷区最小,峰值约100Wm-2,在西北干旱区最大,峰值约180Wm-2,而黄土高原在两者之间;非晴天的情况与晴天类似,只是峰值约为晴天的一半。大气逆辐射峰值出现时间区域差异大;阴天的大气逆辐射最大,降水天次之,晴天最小;无论是晴天还是非晴天,东北冷区的逆辐射最明显,黄土高原区逆辐射比西北干旱区小。晴天地表辐射最强,降水天最弱,阴天处在中间;在区域量值比较上,西北干旱区的地表辐射在各天气状态下都是三个地区中最大的;晴天黄土高原地表辐射要比东北冷区明显的高,但非晴天情况却相反。地表能量平衡方面:不同天气状态下,西北干旱区、黄土高原区和东北冷区平均有感热日积分值分别为3.73、1.98、1.34MJ?m-2d-1,平均潜热日积分值分别为2.02、3.49、4.34MJ?m-2d-1,平均热通量日积分值分别为-0.25、0.22、0.34MJ?m-2d-1。晴天时西北干旱区大部分能量消耗于加热大气和土壤,而东北冷区大部分能量用于蒸发过程,黄土高原处在两者中间,潜热和感热相当。阴天时,各区能量闭合度上升,还出现了过闭合率。降水天情况跟阴天相似,潜热的比例上升有关,也出现了能量过闭合率。

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