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川南森林湍流通量质量评价及贡献区分析 被引量：3
1
作者 范德民 张宇 +1 位作者 苏有琦 张茜 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第1期227-240,共14页
由于通量观测容易受复杂下垫面和仪器精度影响,需基于涡动相关系统观测原理对原始数据进行严格的预处理和质量控制。本研究选用2021年5-12月来自于川南地区四峨山森林下垫面的涡动相关系统的湍流观测资料,观测设备架设在不同高度包括粗... 由于通量观测容易受复杂下垫面和仪器精度影响,需基于涡动相关系统观测原理对原始数据进行严格的预处理和质量控制。本研究选用2021年5-12月来自于川南地区四峨山森林下垫面的涡动相关系统的湍流观测资料,观测设备架设在不同高度包括粗糙副层内、粗糙副层与常通量层边界以及常通量层内。利用上述观测数据量化了两种坐标旋转方案下湍流通量计算结果的差异性,并结合湍流稳定性和发展性检验对通量资料序列进行了质量评价,最后分析了不同大气稳定度和不同观测高度下足迹函数所表示的通量贡献区域变化范围。结果表明:二次坐标旋转校正后的通量数据大于平面拟合后的数据,且两者的校正差距随观测高度的增加而增大。从通量数据质量等级分布特征来看,感热通量数据质量优于潜热通量及CO_(2)通量,且低层数据质量优于高层。38 m和56 m观测高度主风向在东北-西北方向上呈现昼夜相反的变化,其中5-9月尤为明显。不同大气稳定度下的通量贡献范围存在一定的差异,在大气稳定条件下,38 m观测高度的通量信息80%来源于距离观测塔西侧50~1400 m区域;在大气不稳定条件下,通量测量的源区水平范围在0~500 m之间。在56 m观测高度且大气稳定条件下,通量贡献80%的源区边界距测点可达1500 m;不稳定条件下,源区范围在0~750 m之间。冬夏两季在稳定大气条件下贡献区范围有明显差异,在38 m观测高度上,夏、冬季节最大湍流通量信息分别来于1320 m、 700 m。在相同大气稳定度下,通量贡献区的分布受观测高度的影响,56 m观测高度通量源区大于38 m的通量源区。 展开更多
关键词 湍流通量 质量评价 通量贡献区 森林下垫面
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稻麦轮作农田近地层湍流通量计算方案对比研究
2
作者 刘昕晔 李煜斌 《气象科技》 2024年第3期434-445,共12页
稻麦轮作农田是我国典型农田类型,其模拟效果对我国农田气候模拟具有重要参考价值。气候中尺度模拟结果对近地层通量极为敏感,选择合适的通量计算方案对模拟效果至关重要。因此,对比分析稻麦轮作农田下不同的通量计算方案具有重要意义... 稻麦轮作农田是我国典型农田类型,其模拟效果对我国农田气候模拟具有重要参考价值。气候中尺度模拟结果对近地层通量极为敏感,选择合适的通量计算方案对模拟效果至关重要。因此,对比分析稻麦轮作农田下不同的通量计算方案具有重要意义。本文选取了8种具有代表性的近地层湍流通量计算方案,采用寿县国家气候观象台实测资料对比分析了各方案在稻麦轮作农田的计算特征和差异。结果表明,在不同稳定度和不同风速情况下,各方案的误差特征各异。本文基于归一化标准差综合评价了各方案的准确度,总体而言,所有方案的动量通量总体平均归一化平均差为0.536,其中SS14(Sharan和Srivastava, 2014年)方案最大为0.575,SS20(Sharan和Srivastava等,2020年)方案最小为0.517;所有方案的感热通量总体平均归一化标准差为0.638,其中GLGS20(Gryanik等,2020年)方案最大为0.871,SS14方案最小为0.476。此外,本研究还给出了稻麦轮作农田不同稳定层结和不同风速情况下各通量计算方案的误差特征。本文的研究结论,可为准确计算近地层湍流通量提供支撑。 展开更多
关键词 稻麦轮作农田下垫面 近地层 湍流通量 动力学粗糙度 M-O相似理论 稳定度修正函数
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青藏高原湍流通量对长江中下游地区降水的影响
3
作者 王自流 吴梅 +2 位作者 曾妮 何斌 邓丽 《农业灾害研究》 2024年第1期225-227,共3页
利用在青藏高原适用性较好的ERA-interim地表感热通量、地表潜热通量和全球站点降水资料,通过EOF方法分析了2007—2017年共11年长江中下游地区降水的时空分布及演变特征,以及青藏高原湍流通量的作用对长江中下游地区降水的影响。结果表... 利用在青藏高原适用性较好的ERA-interim地表感热通量、地表潜热通量和全球站点降水资料,通过EOF方法分析了2007—2017年共11年长江中下游地区降水的时空分布及演变特征,以及青藏高原湍流通量的作用对长江中下游地区降水的影响。结果表明:长江中下游地区降水在空间上主要表现为东少西多和南多北少的特征。当青藏高原湍流通量偏强(弱)时,基于西太平洋副热带高压区域偏西(东)等影响,则会造成该区域的降雨带偏北(南)。 展开更多
关键词 EOF分解 青藏高原 地表湍流通量 地表潜热通量
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应用热脉冲系统对桉树人工林树液流通量的研究 被引量：50
4
作者 尹光彩 周国逸 +2 位作者 王旭 褚国伟 黄志宏 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1984-1990,共7页
应用热脉冲式树液流测定系统和自动气象站 1 999年 9月～ 2 0 0 0年 9月的观测资料 ,探讨了广东省湛江市雷州半岛两个桉树人工林树液流通量 (Sap flux density,SFD)的时空动态及其与环境因子的相关关系。河头和纪家两地桉树林的树液流... 应用热脉冲式树液流测定系统和自动气象站 1 999年 9月～ 2 0 0 0年 9月的观测资料 ,探讨了广东省湛江市雷州半岛两个桉树人工林树液流通量 (Sap flux density,SFD)的时空动态及其与环境因子的相关关系。河头和纪家两地桉树林的树液流变化具有明显的昼夜节律性 ,大约从清晨 7:0 0开始萌动 ,1 2 :0 0以后达到峰值 ,夏季连续 4 d中 (2 0 0 0年 6月 1 5日～ 6月 1 8日 )河头 SFD最大值 44.2 1± 4.5 ml/ (cm2 · h) ,纪家 2 9.2± 7.2 ml/ (cm2· h)。此后 ,SFD逐渐减小 ,一直到日落前后降至最低值。树液流在不同的季节具有不同的昼夜节律性变化规律。两地 SF D值的季节波动节律相似 ,湿季时相对较大。但是河头日平均 SFD值 (2 4 36± 1 1 92 .5 ml/ (cm2 · d) )要比纪家 (1 70 3± 82 4 .5 ml/ (cm2 · d) )高 ,这主要是由于两地土壤质地的差异所导致的。在所选时段内 ,SFD的最大值出现在河头的冬季和纪家的夏季 ,这是由于这两天的大气饱和水气压差 ,太阳辐射和土壤有效持水量都比较高的缘故。在空间上 ,从形成层到心材 ,SF D最初有所增加 ,随后持续减小。整个观测期间两地 SFD的极大值均出现在 6月中旬 ,河头为 51 .53ml/ (cm2· h) ,而纪家为 39.85ml/ (cm2 · h) ,显然 ,由于环境条件的限制 。 展开更多
关键词 热脉冲系统 树液流通量 桉树人工林 统计模型
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复杂条件下湍流通量的观测与分析 被引量：85
5
作者 王介民 王维真 +2 位作者 奥银焕 孙方林 王树果 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期791-797,共7页
随着气候与环境问题的突出,地球生态系统与大气间的CO2、水汽和能量交换引起更大关注。全球通量网和其它研究计划已在不同地区建立了大量通量站;并主要利用涡动相关方法进行通量的观测与分析。许多通量站设在地形起伏、斑块植被地区,且... 随着气候与环境问题的突出,地球生态系统与大气间的CO2、水汽和能量交换引起更大关注。全球通量网和其它研究计划已在不同地区建立了大量通量站;并主要利用涡动相关方法进行通量的观测与分析。许多通量站设在地形起伏、斑块植被地区,且由于长期连续运转,不可避免地会遇到许多不利气象条件。国内各部门应用的涡动相关方法通量观测系统已有数百套。此方法似乎简单,而较准确的有代表性的通量取得却涉及许多问题。国外近10年来有关研究很活跃,国内则显得相对薄弱。仪器和台站很多,却缺乏合乎国际规范的处理程序和质量控制体系,影响到资料共享和合作研究。应根据国际最新进展和部分台站资料,在做成较规范的湍流资料处理程序的基础上,建立包括通量源区分析的质量控制与保证系统。对地形和植被都较复杂的情况,结合国际上几个较典型的通量站和国内祁连山大野口等通量站特点,做了简要介绍。 展开更多
关键词 湍流通量 涡动相关方法 QA/QC 复杂下垫面 夜间稳定层结
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应用热扩散技术对红松人工林树干液流通量的研究 被引量：25
6
作者 孙龙 王传宽 +2 位作者 杨国亭 张全智 周晓峰 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期8-14,共7页
以黑龙江帽儿山森林生态定位研究站42年生红松人工林为研究对象,选择有代表性的优势木、中等木和被压木各3株,2004年5月29日—10月30日应用热扩散技术对不同径级红松树干液流进行测定,并同步测定相关的主要环境因子。通过生长锥获得不... 以黑龙江帽儿山森林生态定位研究站42年生红松人工林为研究对象,选择有代表性的优势木、中等木和被压木各3株,2004年5月29日—10月30日应用热扩散技术对不同径级红松树干液流进行测定,并同步测定相关的主要环境因子。通过生长锥获得不同径级红松边材宽度,建立边材面积与胸径的关系方程A=8.032DBH-46.95(R2=0.82,P<0.001)。结果表明:晴天红松树干液流呈明显的单峰曲线,最大值一般出现在12:00—14:00,且优势木>中等木>被压木;而在阴雨天呈不规则曲线,最大值的出现没有规律,夜间也不同程度地出现液流,且优势木、中等木和被压木之间液流密度的差异缩小。日液流通量随着生长季节的进程基本呈现减小的趋势,且优势木>中等木>被压木。相关分析和逐步回归表明,影响生长季红松树干液流的主要环境因子为蒸汽压亏缺和光合有效辐射。由液流通量和边材面积的推算获得,被测红松人工林边材面积为89436.94cm2·hm-2,生长季蒸腾耗水量为678.95t·hm-2;其中优势木、中等木和被压木分别占整个林分耗水量的54.83%、35.68%和9.48%。优势木、中等木和被压木在生长季的日总蒸腾量分别为0.06～1.42、0.014～0.83和0.017～0.25t。 展开更多
关键词 红松 树干液流通量 热扩散技术 环境因子
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不同下垫面湍流通量计算方法的比较研究 被引量：21
7
作者 刘树华 茅宇豪 +5 位作者 胡非 张称意 刘立超 梁福明 辛国君 王建华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期616-629,共14页
本文利用1990～1994年在中国内蒙古奈曼市半干旱地区沙丘和植被区下垫面观测的微气象数据,采用变分法、波文比能量平衡方法和空气动力学方法计算了7种下垫面(沙丘、草原、四种放牧强度的草地、玉米田)的湍流通量并进行了比较.结果表明:... 本文利用1990～1994年在中国内蒙古奈曼市半干旱地区沙丘和植被区下垫面观测的微气象数据,采用变分法、波文比能量平衡方法和空气动力学方法计算了7种下垫面(沙丘、草原、四种放牧强度的草地、玉米田)的湍流通量并进行了比较.结果表明:除沙丘和重度放牧草地外,三种方法计算的湍流通量在大多数时刻是比较一致的,相关性较高,能量闭合程度也较好.在用于计算植被相对茂盛下垫面的湍流通量时,变分法得到的结果更好一些.随着放牧强度的增大,地表生物量、覆盖率和植被高度相应减少,潜热和动量通量相应减小,而感热通量增大.草地等植被茂盛的下垫面能够增加垂直方向的动量输送,增加空气动力学粗糙度,减小风速,阻止地表沙粒的运动和沙丘的起伏,对防止沙漠化能起到较大作用. 展开更多
关键词 变分法 波文比能量平衡法 空气动力学法 不同下垫面 湍流通量
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南沙海域大气湍流通量输送特征分析 被引量：29
8
作者 马耀明 王介民 +1 位作者 张庆荣 麦波强 《高原气象》 CSCD 北大核心 1997年第1期45-51,共7页
利用１９９４年９月在南沙群岛的渚碧礁（１０°５２′Ｎ，１１４°０４′Ｅ）观测的湍流资料，采用涡旋相关法计算，给出了南沙海域的曳力系数、动量通量、感热通量和潜热通量，并与其它的海气相互作用实验及ＨＥＩＦＥ的结果... 利用１９９４年９月在南沙群岛的渚碧礁（１０°５２′Ｎ，１１４°０４′Ｅ）观测的湍流资料，采用涡旋相关法计算，给出了南沙海域的曳力系数、动量通量、感热通量和潜热通量，并与其它的海气相互作用实验及ＨＥＩＦＥ的结果作了比较。结果表明：该海域的曳力系数ＣＤ＝（１．５４±０．２４）×１０－３；大气向海洋输送的动量通量与水平风速的平方成正比；该海区无论白天还是晚上都是将其贮存的热量以潜热或感热的形式输送到大气中，其中潜热输送占主导地位；感热和潜热输送的日变化不如陆地上明显，感热输送的日均值远比陆地上的小，而潜热输送的日均值却比戈壁沙漠上的大得多。 展开更多
关键词 大气 湍流通量 输送特征 南沙海域
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纳木错(湖)地区湍流数据质量控制和湍流通量变化特征 被引量：21
9
作者 李茂善 杨耀先 +4 位作者 马耀明 孙方林 陈学龙 王宾宾 朱志鹍 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第4期875-884,共10页
利用中国科学院纳木错多圈层综合观测研究站2009年全年的大气湍流观测资料,应用Foot-print模型分析了青藏高原非均匀下垫面湍流观测数据的数据质量、质量评价及不同下垫面对湍流通量的贡献。结果表明:纳木错(湖)地区因不同土地利用类型... 利用中国科学院纳木错多圈层综合观测研究站2009年全年的大气湍流观测资料,应用Foot-print模型分析了青藏高原非均匀下垫面湍流观测数据的数据质量、质量评价及不同下垫面对湍流通量的贡献。结果表明:纳木错(湖)地区因不同土地利用类型的差别,导致地表通量分布不均匀,草地对地表通量的贡献最大;对不同大气层结状态,观测站周围200m范围内的地表通量贡献各不相同,上风向通量贡献源区较大,湍流发展较充分。在不稳定状态和中性状态下,纳木错地区地表通量数据质量较高,即白天观测的通量数据质量较高;在稳定状态下数据质量较低,即夜间的通量数据质量较差;纳木错地区的湍流通量受湖陆风和大气稳定性影响较大。 展开更多
关键词 纳木错(湖)地区 湍流通量 数据质量评价 Footprint模型 非均匀下垫面
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湍流通量计算方法和误差的比较研究 被引量：18
10
作者 刘鹏飞 刘树华 +5 位作者 胡非 吕世华 刘和平 张宇 陈国兴 梁福明 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期487-500,共14页
近地层的风、温、湿梯度以及辐射和土壤热通量资料在过去的几十年间被广泛地用于计算陆-气感热、潜热通量。然而,不同的计算方法之间存在一些差异,随意的选用可能会造成计算结果存在较大的误差。文中利用绿洲系统能量与水分循环过程观... 近地层的风、温、湿梯度以及辐射和土壤热通量资料在过去的几十年间被广泛地用于计算陆-气感热、潜热通量。然而,不同的计算方法之间存在一些差异,随意的选用可能会造成计算结果存在较大的误差。文中利用绿洲系统能量与水分循环过程观测试验的2005年6月甘肃金塔绿洲中部观测资料,在分析了观测期间近地层微气象特征的基础上,对鲍恩比法、空气动力学法(包含两种不同计算方案)和变分法计算的绿洲农田下垫面的湍流通量进行了比较,并通过敏感性实验和理论分析探讨了不同方法间计算结果的差异和误差的来源。结果表明:不同方法计算的湍流通量特征存在明显差异。鲍恩比法从理论上满足能量平衡关系,但在昼夜交替和夜晚时出现了计算不稳定现象,因此在这些时段不适用。变分法避免了鲍恩比法计算夜间湍流通量的不稳定性,而且二者计算的白天湍流通量有较好的相关性;同时变分法由于加入了辐射和土壤热通量信息,明显改善了空气动力学法白天的能量平衡状况;变分法计算得到的潜热通量对辐射和微气象条件有较为合理的响应;对数据误差的敏感性试验表明,鲍恩比法和空气动力学法应用于绿洲下垫面上对观测误差较为敏感,而变分法相对比较稳定。进一步的分析表明,鲍恩比法在-2<β<0的范围内由于方法本身局限而适用性较差;而空气动力学方法计算结果的差异和误差来源于所应用的相似性函数。因而与鲍恩比法和空气动力学法计算的湍流通量值相比较,变分法的计算结果更加合理和稳定,在绿洲下垫面有较好的适用性。该文研究方法和结果可为这些方法的使用提供参考。 展开更多
关键词 绿洲 湍流通量 鲍恩比法 空气动力学法 变分法
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北京地区一次强沙尘暴过程的大气边界层结构和湍流通量输送特征 被引量：28
11
作者 彭珍 刘熙明 +1 位作者 洪钟祥 王丙兰 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期267-276,共10页
利用中国科学院大气物理研究所北京325m气象塔的风速和温度平均场观测资料和湍流资料，以及北京市气象台地面常规气象资料和逐日08：00和20：00（北京时间）的探空资料，分析了2002年3月18-22日沙尘暴过境前后北京城市边界层结构特征和... 利用中国科学院大气物理研究所北京325m气象塔的风速和温度平均场观测资料和湍流资料，以及北京市气象台地面常规气象资料和逐日08：00和20：00（北京时间）的探空资料，分析了2002年3月18-22日沙尘暴过境前后北京城市边界层结构特征和湍流输送特征，结果表明：1）在沙尘暴爆发前，边界层中水平风速一直较小；气温较高，大气层结稳定，在边界层上部有强大的逆温层。随着冷锋过境，沙尘暴爆发，边界层中水平风速和平均湍流速度急剧增强；温度也突然变化，先迅速增强后又持续下降，逆温层迅速被破坏。2）沙尘暴初期，280m上为系统性上升气流，而47和120m则为系统性的下沉气流。随着沙尘暴爆发，湍流动能、向下传输的动量以及向上传输的感热也迅速增大，并且120m高度的湍能、动量通量以及感热通量明显高于47和280m，这与北京的局地环流有关。3）本次沙尘暴过程中，120和47m层的摩擦速度都明显超过了北京的临界摩擦速度，表明局地起沙也是本次沙尘暴过程中北京沙尘的一个重要沙源。 展开更多
关键词 北京325 m气象塔 沙尘暴 城市边界层 湍流通量 逆温层
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北冰洋浮冰区近冰层湍流通量计算方法比较 被引量：11
12
作者 李剑东 卞林根 +2 位作者 高志球 陆龙骅 逯昌贵 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2005年第3期368-375,共8页
利用2003年中国第二次北极科学考察获得的北冰洋浮冰区近冰层气象要素梯度观测资料,应用空气动力学的廓线法和总体输送法以及不同的普适函数,计算分析了2003年8月23日至9月4日浮冰区近冰层的摩擦速度、感热通量和潜热通量.结果表明:Holt... 利用2003年中国第二次北极科学考察获得的北冰洋浮冰区近冰层气象要素梯度观测资料,应用空气动力学的廓线法和总体输送法以及不同的普适函数,计算分析了2003年8月23日至9月4日浮冰区近冰层的摩擦速度、感热通量和潜热通量.结果表明:Holtslag普适函数的计算结果明显优于其它普适函数,总体输送法计算的不同层次湍流通量比廓线法更能够满足近冰层的常值通量层的假设,其结果可望为进一步优化北冰洋浮冰区边界层参数化方案和提高计算精度提供重要依据. 展开更多
关键词 北极浮冰 廓线法 总体输送法 普适函数 湍流通量
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近50年来降水变化和人类活动对黄河入海径流通量的影响 被引量：68
13
作者 许炯心 孙季 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期690-695,共6页
以黄河流域的降水、实测径流量、天然径流量、净引水量以及上中游流域的水土保持措施面积等资料为基础,运用经验统计分析法,研究了近50年来黄河入海径流通量的变化及其与降水和人类活动的关系。结果表明,不同的径流来源区降水的变化对... 以黄河流域的降水、实测径流量、天然径流量、净引水量以及上中游流域的水土保持措施面积等资料为基础,运用经验统计分析法,研究了近50年来黄河入海径流通量的变化及其与降水和人类活动的关系。结果表明,不同的径流来源区降水的变化对入海径流通量的影响是不同的。引水所形成的侧支循环强度的急剧增大,使入海径流通量大幅度下降。上中游大规模水土保持生效后,这一地区的天然年径流有所减少,也导致入海径流通量的减少,入海径流通量与历年梯田、造林、种草面积之间具有一定的负相关。以入海径流通量作为因变量,以净引水量、流域年降水量和上中游梯田、林草面积作为自变量,建立了多元回归方程。 展开更多
关键词 黄河 入海径流通量 降水 水土保持 天然年径流 引水量
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长江三角洲典型稻作区近地层二氧化碳等湍流通量的观测研究 被引量：7
14
作者 陆龙骅 程彦杰 +2 位作者 卞林根 逯昌贵 丁国安 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期751-759,共9页
利用 1999年和 2 0 0 0年长江三角洲近地层大气与农田生态系统综合观测试验资料 ,对常熟地区水稻插秧、拔节、抽穗等不同生长期近地层二氧化碳和感热、潜热、动量等湍流通量特征及变化规律进行了初步研究 .研究结果表明 ,平均而言在水... 利用 1999年和 2 0 0 0年长江三角洲近地层大气与农田生态系统综合观测试验资料 ,对常熟地区水稻插秧、拔节、抽穗等不同生长期近地层二氧化碳和感热、潜热、动量等湍流通量特征及变化规律进行了初步研究 .研究结果表明 ,平均而言在水稻各生长期 ,近地面为二氧化碳的汇 ,白天水稻通过光合作用吸收二氧化碳、夜间则放出二氧化碳 ,抽穗期消耗的二氧化碳要多于拔节和插秧期 ;近地面为大气的热源 ,主要以潜热方式加热大气 ,尤其是在抽穗期 ,感热与潜热之比仅为 0 .0 5 8;二氧化碳等湍流通量的变化与辐射平衡各分量及气象要素有显著关系 . 展开更多
关键词 二氧化碳 湍流通量 稻田 近地层 长江三角洲
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珠峰绒布河谷近地面层气象要素及湍流通量变化 被引量：11
15
作者 冯健武 刘辉志 +1 位作者 邹捍 李爱国 《高原气象》 CSCD 北大核心 2007年第6期1244-1253,共10页
利用2006年5～6月和2007年5～6月中国科学院HEST大气科学实验在珠峰绒布寺河谷野外观测期间获得的观测资料，分析了珠峰地区河谷近地层风向、风速、温度、湿度和CO2的日变化特征，讨论了珠峰北坡冰川风和山谷风的特点以及高原地表辐射... 利用2006年5～6月和2007年5～6月中国科学院HEST大气科学实验在珠峰绒布寺河谷野外观测期间获得的观测资料，分析了珠峰地区河谷近地层风向、风速、温度、湿度和CO2的日变化特征，讨论了珠峰北坡冰川风和山谷风的特点以及高原地表辐射、地表反照率和近地层湍流通量的变化特征。结果表明：在复杂地形和特殊下垫面影响下，珠峰绒布河谷地区近地面层各个气象要素和湍流通量日变化特征显著，并且明显存在冰川风和山谷风复合的局地环流，冰川风对该地区地气间物质能量交换起着重要作用。 展开更多
关键词 珠峰绒布河谷 近地层 气象要素日变化 湍流通量 冰川风
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青藏高原东坡理塘地区近地层湍流通量与微气象特征研究 被引量：21
16
作者 李英 李跃清 赵兴炳 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期417-425,共9页
简要介绍青藏高原东坡理塘大气综合观测站长期观测试验,并利用2006年1、7月资料分别代表该站冬季和夏季,初步分析和比较该地区冬、夏季近地层微气象特征和湍流通量输送情况,得到了以下结论:(1)风、温、湿均表现出明显的日变化特征。冬... 简要介绍青藏高原东坡理塘大气综合观测站长期观测试验,并利用2006年1、7月资料分别代表该站冬季和夏季,初步分析和比较该地区冬、夏季近地层微气象特征和湍流通量输送情况,得到了以下结论:(1)风、温、湿均表现出明显的日变化特征。冬季风速值平均大于夏季,风速极大值均出现在下午;冬季温度梯度早晚大,白天小,而夏季均较小;湿度梯度早晚大于白天。(2)中性条件下风速廓线对数关系表现为一条直线而非中性条件下略偏离对数关系,晚上均有逆温现象出现,在一定高度能观测到较弱的逆湿现象。(3)冬季以感热为主,潜热值较小,夏季以潜热为主,但感热也较大,且冬季通量值要远小于夏季;冬季动量通量平均大于夏季,二氧化碳通量远小于夏季;浅层(地面以下2和5cm)土壤热通量也具有明显的日变化特征,白天从土壤吸收热量,夜间则放出热量。(4)地面热源强度具有显著的日变化特征:白天为强热源,夜间冷热源特征不明显。冬季和夏季全天平均表现为热源,但夏季强度远大于冬季,平均达到134W/m2左右,冬季仅约35.3W/m2。 展开更多
关键词 青藏高原 理塘 近地层 微气象特征 湍流通量
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湍流通量参数化方案的非迭代方法研究 被引量：8
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作者 李煜斌 高志球 +3 位作者 袁仁民 苗世光 张兵 胡艳冰 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期760-770,共11页
基于Hgstrm(1996)和Beljaars et al.(1991)的研究工作,沿用Louis et al.(1982)和Launiainen(1995)的思路,本文采用多元回归分析方法,研发了一种采用非迭代方法的湍流通量参数化方案。该方案直接用整体理查森数、空气动力学粗糙度长... 基于Hgstrm(1996)和Beljaars et al.(1991)的研究工作,沿用Louis et al.(1982)和Launiainen(1995)的思路,本文采用多元回归分析方法,研发了一种采用非迭代方法的湍流通量参数化方案。该方案直接用整体理查森数、空气动力学粗糙度长度和热力学粗糙度长度对稳定度参数进行参数化,从而避免了通过循环迭代计算Monin-Obukhov长度。该方案不仅有效地节省了CPU计算时间,而且其计算结果与迭代方案(BHH方案)的计算结果非常接近。 展开更多
关键词 湍流通量参数化 非迭代 稳定度参数 整体理查森数 回归分析 粗糙度长度
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半干旱区不同下垫面近地层湍流通量特征分析 被引量：26
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作者 涂钢 刘辉志 董文杰 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期719-725,共7页
本文分析了2003～2005年半干旱区退化草地和农田下垫面近地层湍流通量日、季、年的变化特征,探讨了不同年份的气候背景和下垫面土地覆被对地气交换过程的影响。结果表明:半干旱区退化草地和农田近地层湍流通量具有明显的日变化、季变化... 本文分析了2003～2005年半干旱区退化草地和农田下垫面近地层湍流通量日、季、年的变化特征,探讨了不同年份的气候背景和下垫面土地覆被对地气交换过程的影响。结果表明:半干旱区退化草地和农田近地层湍流通量具有明显的日变化、季变化周期;地气间通量交换年际间的差异主要受当年的气候背景影响,尤其是降水的影响;同时还受到下垫面覆被的影响。潜热通量和感热通量的能量分配比率呈反位相变化,且农田和退化草地的变化趋势相似,在夏季潜热通量所占比例均超过感热通量;两种下垫面的波恩比月均值变化趋势十分相似,量级接近,夏季低,春、秋季高;夏季退化草地和农田下垫面波恩比均小于或等于1。 展开更多
关键词 近地层湍流通量交换 下垫面 半干旱区
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藏东南地区草地下垫面湍流通量和辐射平衡各分量的变化特征 被引量：15
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作者 李宏毅 肖子牛 朱玉祥 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第4期923-935,共13页
利用2013年5月20日至7月9日藏东南林芝地区草地下垫面的野外试验站点观测资料,分析了晴雨转换过程中林芝地区草地下垫面的近地层基本气象要素、湍流通量和辐射平衡各分量的变化特征,并着重分析了各个变量之间的相互关系,对比分析它们在... 利用2013年5月20日至7月9日藏东南林芝地区草地下垫面的野外试验站点观测资料,分析了晴雨转换过程中林芝地区草地下垫面的近地层基本气象要素、湍流通量和辐射平衡各分量的变化特征,并着重分析了各个变量之间的相互关系,对比分析它们在典型晴天和阴天条件下的差异。结果表明:(1)草地观测站的各气象要素的变化趋势相互吻合,即相对湿度与降水有着一致的变化趋势,而气温、地面温度和风速均与降水的变化相反;观测期间草地站的潜热交换大于感热交换,在无降水时期,感热明显偏高,潜热偏低,降水时期则相反;感热与向下短波辐射的变化趋势一致,同时,向上短波辐射、向上长波辐射、净辐射、地表反照率和土壤热通量均与向下短波辐射保持同步的变化关系,而向下长波辐射则呈现出相反的变化。(2)典型晴天和阴天的分析结果表明,晴天条件下各变量的日变化均比阴天条件下剧烈,在白天,感热和潜热在典型晴天的值均大于典型阴天天气下的值,除向下长波辐射外,其他地表辐射分量在晴天条件下的值远大于阴天的值;在夜间,晴天的向上长波辐射、净辐射和土壤热通量小于阴天的值。(3)相对湿度最大值出现在早晨,最低值出现在午后;风速的最小值出现在早晨,最大值出现在中午,且基本上都是晴天天气下大于阴天天气下。因此,藏东南林芝地区草地下垫面的感热、潜热、土壤热通量、辐射平衡各分量、基本气象要素均与晴、雨的转化有着非常密切的协同变化关系,这些变量之间相关系数高,吻合度好,表明了该边界层观测数据的可靠性,该观测试验数据可为数值模式在藏东南林芝地区地气交换过程的模拟提供重要的数据基础。 展开更多
关键词 藏东南 林芝地区 草地下垫面 湍流通量 地表辐射分量 基本气象要素
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不同平均时间对LOPEX10资料涡动相关湍流通量计算结果影响的探讨 被引量：7
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作者 吕少宁 文军 +4 位作者 张宇 王少影 张堂堂 田辉 刘蓉 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第6期1530-1538,共9页
通过处理涡动相关系统观测的近地层湍流脉动量可以获取地—气间感热和潜热通量,然而选择不同平均时间对通量计算的结果有较大影响。采用黄土高原陆面过程野外观测试验(LOPEX10)期间获得的涡动相关系统观测资料,分析了不同平均时间对湍... 通过处理涡动相关系统观测的近地层湍流脉动量可以获取地—气间感热和潜热通量,然而选择不同平均时间对通量计算的结果有较大影响。采用黄土高原陆面过程野外观测试验(LOPEX10)期间获得的涡动相关系统观测资料,分析了不同平均时间对湍流通量计算的影响,并采用雷诺平均和分解方法推导了平均时间引起的通量差值的数学表达式(Flux Compensation,FC)。结果表明:(1)FC公式可以说明采用不同平均时间数据之间的关系,也可以直接计算低频涡旋对湍流通量的贡献。FC公式计算的结果与直接计算的不同平均时间通量计算之差的相关系数在0.95以上,并可以确定计算湍流通量的最佳平均时间。(2)通过采用Ogive函数确定了计算LOPEX10期间通量的最佳平均时间长度为30min,印证了利用雷诺平均和分解方法计算湍流通量补偿的准确性。(3)通过进一步的数学变换,证明了平均时间对湍流通量计算的影响直接与湍流低频变化相关,FC公式可以用来确定涡动相关观测数据的最佳平均时间,并且在获得较高时间分辨率的湍流通量数据的同时,补偿因平均时间过短而遗漏的低频信息。 展开更多
关键词 涡动相关 平均时间 黄土高原 湍流通量
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