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陇中黄土高原沟壑区能量分配特征及土壤热量储存对闭合率的影响

岳平  张强  王西育  成华  赵小强  李宏宇  
【摘要】:利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(简称SACOL站)2008年6-8月各月连续6天晴天的湍流、辐射、土壤温度和热通量梯度观测资料,确定了晴天土壤热参数,并通过温度积分法将土壤热流量板观测结果校正到地表;建立了一个根据净辐射计算地表土壤热通量的模型;并分析了典型黄土高原沟壑区近地层能量分配特征以及土壤热量储存对地表能量闭合率的影响。结果显示:1)黄土高原典型沟壑区夏季晴天感热通量(H)占净辐射(Rn)的34.9%,潜热通量(LE)占Rn的26.5%,距地表5cm深度处实际测量的土壤热通量(G5)占Rn的19.3%。在典型黄土高原半干旱地区,H在能量分配中仍然占主导地位。2)能量平衡方程中,以G5表示土壤热通量时,SACOL站地表能量闭合率为75.7%。采用温度积分法,将HFP01SC的直接测量结果校正到地表(Gs)后,地表能量闭合率可以达到81.8%;即,0~5cm土壤层的热量储存对能量平衡的贡献为6.1%。3)通过对Gs与Rn进行拟合,所得模型计算得土壤热通量(Gm)与Gs之间的线性回归斜率为0.973(显著性水平为0.1‰)。(H+LE)与(Rn-Gm)线性回归结果显示,地表能量闭合率为81.7%。从对能量闭合率的改善来看,模型计算结果与温度积分结果非常接近。但通过参数化方法计算地表土壤热通量仅需要知道Rn,避免了对土壤热参数的依赖。

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