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1.
利用内蒙古微气象观测试验(IM-Mm OE)资料,分析干旱区荒漠下垫面近地层能量传输特征,探究观测仪器的一致性问题及其对地表能量平衡的影响。结果表明:干旱区荒漠下垫面的能量传输以感热和地表土壤热通量为主。大多数辐射仪器的观测相关系数大于0.98,地表土壤热通量和感热通量的观测相关系数大于0.97,潜热通量观测相关性最差,为0.92,其中地表土壤热通量、感热通量和潜热通量的均方差分别为14.3 W·m~(-2)、8.9 W·m~(-2)和8.0 W·m~(-2),各仪器之间观测数据比较一致,观测误差较小。非一致性引起的观测数据偏差直接影响能量闭合率,试验中湍流通量(感热通量和潜热通量之和)的观测偏差造成地表能量闭合率1%~3%的不确定性,有效能量(净辐射与地表土壤热通量之差,仅考虑地表土壤热通量的观测偏差)造成5%的不确定性,湍流通量和有效能量两者数据的总偏差造成地表能量闭合率6%~8%的不确定性。 相似文献
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SEBS模型在塔克拉玛干沙漠地区地表能量通量估算中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
利用SEBS(Surface Energy Balance System)模型,对塔克拉玛干沙漠及周边地区的地表能量通量进行模拟估算。通过修正适合于塔克拉玛干沙漠地表的参数化方案,结合该地区的MODIS遥感数据,将同期同化气象资料输入模型中,模拟出该地区的地表净辐射、地表土壤热通量、感热通量和潜热通量的空间分布。与塔克拉玛干沙漠大气环境观测试验站的实测数据对比,得出:1)SEBS模型在塔克拉玛干沙漠地区具有适用性;2)模型反演的沙漠腹地净辐射约为350W/m~2,感热通量在200W/m~2左右,潜热通量在±20W/m~2之间,其结果均与塔中站实测资料吻合较好。因此利用参数修正后的SEBS模型估计塔克拉玛干沙漠地区能量平衡各分量具有一定精度,可满足区域地表能量通量的计算要求。 相似文献
3.
青藏高原地表能量影响高原生态环境的演变、水资源利用及地表工程的稳定性.以青藏高原北麓河气象站2012年10月～2013年10月气象资料和浅层地热流为基础,分析了北麓河地区地表能量收支和平衡特征.结果表明:1)北麓河多年冻土区能量平衡各分量冬季较小,夏季较大,净辐射、潜热、感热和地表土壤热通量年平均分别为72W/m2、24.6W/m2、65.5W/m2和-18.3W/m2;2)月平均感热大于潜热,年平均地表土壤热通量为负值,天然地表多年冻土处于相对稳定的状态,与五道梁、西大滩和唐古拉地区有明显区别;3)夏季降雨作用时间短暂,潜热影响有限,但降雨入渗引起的液态水分对流传热、水汽对流和扩散潜热对地表能量收支分析和土壤内部水热动态变化的影响不可忽略. 相似文献
4.
研究基于涡度相关技术,揭示祁连山区青海云杉林水热通量动态变化特征及主要影响因素。结果表明：云杉林日尺度上潜热通量、感热通量与净辐射均呈单峰型变化特征,峰值出现在午间前后且分别为215.81、135.21、588.08和557.96W·m-2,土壤热通量呈多峰型变化规律且峰值出现时滞现象;月变化尺度上净辐射均值>土壤热通量>潜热通量>感热通量,除感热通量外,其余均为下降趋势;能量消耗主要以潜热通量为主,占比约50%;降水是影响潜热通量最主要负向因素,直接作用系数为-0.39。感热通量、净辐射与土壤热通量则同时受相对湿度负向调控,作用系数分别为-0.25、-0.30和-0.30。 相似文献
5.
以黄土塬区冬小麦田为研究对象,基于涡度相关数据分析麦田能量平衡的日变化、季节变化和能量分配特征及其主控因子。结果表明,长武塬区麦田全年获得的净辐射(Rn)为2.56×103MJ·m-2·a-1,涡度相关系统的能量闭合度达到0.72。冬小麦生育期内,越冬期和灌浆期麦田主要能量支配项为感热通量(H),最大值出现在6月,为7.09 MJ·m~(-2)·d~(-1);其他生育期和休闲期,主要能量支配项为潜热通量(LE),最大值出现在5月,为10.71 MJ·m~(-2)·d~(-1)。波文比(β)在生育期平均值为0.57,休闲期为0.46。土壤热通量(G)年总量为-15.26 MJ·m-2·a-1,日总量最大值出现在6月,为1.85 MJ·m~(-2)·d~(-1),10月至次年1月为负值,表现土壤释放热量。 相似文献
6.
采集塔克拉玛干沙漠北缘肖塘观测站附近的土壤，应用Mastersizer-2000激光粒度仪测定土壤粒径，按照伍登-温德华粒级标准进行土壤成分分类，发现土壤类型并非均质沙土，在0~30 cm深度的浅层存在10%~24%的黏土,根据土壤成分比例对Noah陆面模式的土壤参数重计算，然后利用肖塘站2011年3月22日至7月25日的观测数据驱动Noah模式，对比修正土壤参数前后的模拟效果。结果表明：更新土壤参数后10 cm土壤温度模拟偏差减少0.62 ℃，土壤热通量偏差减小10.47 W·m-2，感热通量偏差减少7.02 W·m-2，地表净辐射偏差减少5.48 W·m-2，且效率系数达到更高的接受程度。通过泰勒图分析了土壤参数修正对Noah模拟效果的整体作用，表明修正土壤参数后的模式中热量传输扩散有一定的优化作用，10 cm土壤温度和热通量土壤温度模拟效果得到改进。 相似文献
7.
利用WCRP CMIP5提供的20个全球气候模式的模拟结果,采用多模式集合分析方法,分析了我国黄土高原地区1861-2005年地表辐射的变化特征。结果表明:黄土高原地区地表短波辐射和净辐射呈减小趋势,长波辐射呈增大趋势。向下短波和向上短波辐射下降幅度分别约为6.73W·m-2·100a-1和1.69W·m-2·100a-1,向下长波和向上长波辐射增加幅度分别约为5.3W·m-2·100a-1和2.53W·m-2·100a-1,地表净辐射下降幅度大约为2.26W·m-2·100a-1。地表净辐射变化主要以向下短波辐射的影响为主。全球变暖,温度升高,引起了天空总云量增加、降水增加、蒸发增强、表层土壤湿度降低、LAI增大、积雪覆盖面积缩小等变化,这些变化共同作用引起地表辐射变化,最终反馈给气候系统,导致气候进一步变化。 相似文献
8.
采集塔克拉玛干沙漠北缘肖塘观测站附近的土壤,应用Mastersizer-2000激光粒度仪测定土壤粒径,按照伍登-温德华粒级标准进行土壤成分分类,发现土壤类型并非均质沙土,在0~30 cm深度的浅层存在10%~24%的黏土,根据土壤成分比例对Noah陆面模式的土壤参数重计算,然后利用肖塘站2011年3月22日至7月25日的观测数据驱动Noah模式,对比修正土壤参数前后的模拟效果。结果表明:更新土壤参数后10 cm土壤温度模拟偏差减少0. 62℃,土壤热通量偏差减小10. 47 W·m^-2,感热通量偏差减少7. 02 W·m^-2,地表净辐射偏差减少5. 48W·m^-2,且效率系数达到更高的接受程度。通过泰勒图分析了土壤参数修正对Noah模拟效果的整体作用,表明修正土壤参数后的模式中热量传输扩散有一定的优化作用,10 cm土壤温度和热通量土壤温度模拟效果得到改进。 相似文献
9.
《干旱区研究》2018,(6)
大气湍流交换过程中CO_2有效源(汇)区域即CO_2通量贡献区,在冰川作用区不仅受到水化学侵蚀强度的影响,还受区域微气候的影响,另外,动态的下垫面和复杂地形也增加了实际监测的不确定性。为了评估冰川区CO_2通量监测结果的空间代表性,在西天山南坡科其喀尔冰川表碛区利用涡度协方差观测系统进行观测,同时,结合基于KM足迹模型基础上开发的ART Footprint Tool足迹软件对通量贡献区进行分析,结果表明:(1)积雪积累期主风向以NW为主,风向频率占53.31%;积雪消融期和冰川消融初期NW向主风减少,偏北的NNW风逐渐增多,但冰川消融峰期后又逐渐过渡为NW风向。(2)积雪积累期雪冰融水几乎消失,但大气CO_2通量平均为-0.07 g·m~(-2)·d~(-1),尤其是白天为-0.88 g·m~(-2)·d~(-1),仍呈没收现象,是由于白天较强辐射下,少量积雪融水引起可溶性物质淋溶过程中水化学反应没收大气CO_2所致;而夜间冰川消融峰期CO_2通量值平均为0.33 g·m~(-2)·d~(-1),呈释放CO_2现象,这可能与夜间区域降温及降水过程中溶解的CO_2因地表蒸发返回大气所致。(3)通量贡献率80%以上的各期0.5 h数据占比依次为:积雪积累期(95.80%)积雪消融期(93.28%)冰川消融峰期(86.13%)冰川消融初期(81.88%),而足迹最远点分布距离顺序与前者几乎相反,但均分布在主风向下的冰川中流线上,说明对CO_2通量监测值有显著影响的贡献区比较集中,也意味着冰川末端及两侧山脊草地CO_2通量变化的影响可以忽略。(4)白天在大气稳态条件下,贡献区解释的CO_2通量为(78.55±2.08)%,略高于夜间的(77.72±1.41)%,但显著低于非稳定条件下白天(89.86±0.22)%和夜间(89.45±0.57)%的解释结果,进一步验证了CO_2通量贡献区比较集中。 相似文献
10.
为明确秸秆覆盖后微气候对盐渍土水盐运动的调控机理,通过室内土柱试验,模拟研究了盐渍土蒸发过程(0～17 717 min)中不同秸秆覆盖量(0、0.3、0.6、0.9 kg·m~(-2)和1.2 kg·m~(-2),分别以CK、A、B、C和D表示)对近地层微气象因素(地表土壤温度、空气温度、相对湿度)、湍流热通量、蒸发强度及水盐运动的影响。结果表明,秸秆覆盖可有效提高近地层土壤温度和近地层空气温度,A、B、C和D处理的地表土壤温度比CK分别增加了21.9%、27.4%、27.2%和33.5%,地表上方15 cm处空气温度比CK分别增加了1.02%、0.59%、0.95%和1.54%;无外热源补给条件下,A、B、C和D处理的湍流交换系数比CK分别低了73.3%、62.8%、29.9%和51.7%,湍流热通量分别增加了80.2%、70.6%、52.8%和69.6%,潜热通量分别低了84.9%、79.4%、57.6%和69.8%,差异显著;秸秆覆盖对土壤蒸发强度的抑制作用主要在蒸发前期(0～10 000 min),且A、B、C和D处理的蒸发强度比CK处理分别降低了12.4%、52.5%、26.7%和60.3%(p0.05),随着秸秆覆盖量的增加表层0～1 cm土层土壤电导率呈降低趋势,表明秸秆覆盖在一定程度上可以抑制土壤盐分向地表积聚。 相似文献
11.
西北干旱区地表能量初步分析 总被引：3，自引：7，他引：3
基于为期1 a(2001-2002年)的"西北干旱区陆-气相互作用试验"(DHEX)大型野外观测数据,对干旱区地表能量,即净辐射通量、感热通量、潜热通量和土壤热通量进行分析,得到一些有关地表能量的新认识.提出并且讨论了计算地表能量通量的方法及其优缺点. 相似文献
12.
荒漠-绿洲芦苇地蒸散量及能量平衡特征 总被引：2，自引：0，他引：2
运用波文比-能量平衡法,对荒漠绿洲芦苇地的蒸散量及能量通量进行了连续的测定,并对芦苇地蒸散特点和能量平衡特征进行了分析和探讨。结果表明:①芦苇的蒸散速率日变化表现出明显的昼夜变化,蒸散量随着芦苇的不同生长阶段存在明显的季节变化,生长季芦苇地总蒸散量为252.5 mm,各阶段降水量均不能满足蒸散发的需水要求,需要地下水的补给。②地下水作为干旱区绿洲的主要水源,其对绿洲蒸散发耗水的影响也是极为重要。净辐射是芦苇地蒸散耗水的能量来源和驱动力,气温是蒸散发的主导影响因子。风速在这些主导因子的影响下,起到加速的作用。③荒漠绿洲芦苇地平均感热通量峰值一般在250~300 W/m2之间,潜热通量平均最大值120~230 W/m2,平均土壤热通量峰值约20 W/m2。6月感热通量在地面能量交换中占主要地位,感热通量占净辐射的52.7%,潜热通量占净辐射的42.6%。7月潜热通量占净辐射的55.0%,感热通量占净辐射的40.4%。9月感热通量占净辐射的60%以上,潜热通量仅占净辐射的30%。土壤热通量约占净辐射的8%。 相似文献
13.
以盆栽太行红豆杉为材料,于2019和2020年通过将滴灌滴头正下方20 cm深处的土壤基质势分别设定为-10(W1)、-20(W2)、-30(W3)、-40(W4)、-50 kPa(W5)5个下限,分析不同土壤基质势对红豆杉生理特性及次生代谢物含量的影响。结果表明:(1)W2处理显著提升了红豆杉的光合能力,2019年和2020年W2叶片净光合速率分别比W5提升了98.18%和106.62%。另外,W2显著提升了红豆杉叶片的表观量子效率(AQE)和暗呼吸速率(Rd),2019年和2020年W2叶片AQE分别比W5增长了80.76%和26.32%,Rd分别增长了34.39%和42.12%。同时红豆杉叶片光饱和点(L_(sp))和最大净光合速率(Pn_(max))在2 a内均在W2达到最大值,2019年W2叶片L_(sp)和Pn_(max)分别为961.59μmol·m~(-2)·s~(-1)和3.656μmol·m~(-2)·s~(-1),2020年分别为865.25μmol·m~(-2)·s~(-1)和3.850μmol·m~(-2)·s~(-1)。且W2叶片叶绿素a和总叶绿素含量最高,分别为2.59 mg·g~(-1)和3.42 mg·g~(-1),因此W2有利于提升红豆杉的光合能力。(2)试验前期,各处理红豆杉叶片MDA含量无显著差异,可溶性蛋白含量在W3处理下达到最大值,分别比W1和W5处理增长了10.36%和14.56%。在试验后期,W4和W5处理的叶片MDA含量显著高于其他处理,且在W5处理下达到最大值,分别比W1、W2、W3和W4增长了30.34%、40.88%、34.32%、5.37%,可溶性蛋白含量在W2处理下达到最大值,分别比W1、W3、W4和W5提升了14.35%、11.39%、28.53%、47.31%。红豆杉对于短期水分亏缺有一定的抗性,长期水分亏缺时,红豆杉叶片细胞膜脂过氧化加剧。(3)土壤基质势显著调控了红豆杉叶片黄酮和多糖含量,2019年和2020年红豆杉叶片黄酮含量均于W3处理达到最大值,多糖含量在W2达到最大值。因此,将滴灌滴头正下方20 cm深处的土壤基质势下限设定为-20 kPa有利于提升红豆杉的光合能力、生理活性和叶片多糖含量,设定为-30 kPa有利于提升红豆杉叶片的黄酮含量。 相似文献
14.
利用内蒙古微气象观测蒸发试验所获得的近地层资料,驱动陆面过程模式Noah、SHAW和CLM4.0,对干旱区沙漠-草原过渡带一次罕见暴雨过程前后的陆面过程各参数进行了单点数值模拟试验,用对比分析法检验了3个陆面模式对沙漠-草原过渡带暴雨过程前后各半个月中陆面各参数的模拟性能。结果表明:3个模式都能模拟出干旱区暴雨前后湍流通量、辐射通量、土壤温湿的变化趋势。除对土壤温湿的模拟之外,Noah模拟效果最好,尤其是对潜热通量的模拟,相关系数达0.99,均方根误差仅7.89 W·m-2。3个模式对于感热通量、向上长波辐射、净辐射的模拟性能在暴雨过后有所提升,而对土壤温度的模拟性能在暴雨过后有所下降,说明3个模式更适于模拟暴雨过后较为湿润下垫面的感热、向上长波、净辐射和没有降水过程的土壤温度,且3个模式在土壤温度模拟方面考虑暴雨影响时间过短。 相似文献
15.
地表能量分配是土地利用/覆被变化(LUCC)调控气候的关键过程.以吉林省1990年、2000年、2005年和2010年四期土地覆被数据为基础,利用SiB2分析过去20年LUCC对地表能量分配的影响.结果表明:1)地表能量分配各分量与土地利用类型有良好的空间对应关系,森林获得的净辐射、显热和潜热较多,农田和草地的净辐射、显热和潜热通量较小;2)LUCC过程中,叶面积指数是净辐射的重要影响因素,冠层导度主要调节潜热分配;3)吉林省土地利用变化以“森林和草地转换为农田”过程为主,造成年均净辐射降低了0.22W m-2,潜热增加了0.56W m-2,显热减小了0.83W m-2,且均存在季节变化特征. 相似文献
16.
采用2006—2011年的降水、探空和陆面资料,分析了对流降水时的边界层和陆面过程特征,发现在对流降水前3 d至后1 d的最大混合层厚度逐日变化中,在降水之前基本呈现出逐渐增厚并在降水前日达到最大,说明边界层热力对流环境很可能是对流性天气发展的重要能量基础。基于此,又重点分析了陆面通量的角色和作用,发现对流降水发生时段不同,陆面热通量也存在明显差异,傍晚对流降水的感热通量累积值是最大的,而午后对流降水的潜热通量最小;按降水量分类对比,感热通量与降水量存在较明显的正相关关系,而潜热通量则与降水量的关系复杂;当前1 d最大混合层厚度超过3 000 m或当日的感热通量累计值超过2 000 W·m~(-2)时,则在当日发生降水量超过17 mm的对流性降水的概率较大。综合分析表明,陆面热力作用对对流天气形成,尤其是对傍晚时段的对流降水具有重要作用,而局地蒸发对局地水循环的形成还不足以对对流降水产生实质性的贡献。 相似文献
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于石河子大学灌溉试验站运用大型称重式蒸渗仪和小型棵间蒸发器开展滴灌冬小麦田间控水试验,设置3个灌量处理(W1=375 mm、W2=600 mm、W3=750 mm),旨在探明北疆地区滴灌冬小麦生育期农田蒸散与棵间蒸发特征。结果表明:滴灌冬小麦产量随灌量的增加呈显著增加趋势,但W2(8 450 kg·hm~(-2))与W3(8 670kg·hm~(-2))处理间差异不显著;水分利用效率以W2处理最大(1.4 kg·m~(-3)),显著高于W3和W1处理;滴灌冬小麦全生育期蒸散量随灌量增加而增加,介于412.3~707.6 mm,其中棵间蒸发量占蒸散量的27.9%~29.1%。表层土壤含水率和叶面积指数对棵间土壤蒸发影响明显,二者与棵间土壤蒸发占耗水比例均有良好的指数函数关系。深入分析表明,北疆地区滴灌冬小麦高产高效实现背景下生育期内的耗水特征为:生育期内耗水强度播种~越冬为1.0mm·d~(~(-1))、越冬~返青为0.3 mm·d~(~(-1))、返青~拔节为2.6 mm·d~(~(-1))、拔节~抽穗为6.3 mm·d~(~(-1))、抽穗~乳熟为6.6mm·d~(~(-1))、乳熟~成熟为6.2 mm·d~(~(-1))。 相似文献
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水肥供应对南疆沙区滴灌红枣生理、生长及产量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了了解南疆沙区水肥供应对滴灌红枣生理、生长指标与产量的影响,以当地8 a成龄骏枣树为供试材料,结合大田试验,在滴灌条件下进行水肥二因素三水平完全处理小区试验。结果表明:灌水因素对红枣叶片光合特性(净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO_2浓度(Ci)、水分利用效率(WUE))、红枣梢径和梢长增加量及灌溉水分利用效率(iWUE)达到显著(P0.05)或极显著水平(P0.01),水肥交互作用对红枣光合特性、梢径和梢长增加量、产量及灌溉水分利用效率(iWUE)达到显著(P0.05)或极显著水平(P0.01),施肥对红枣以上指标未达到显著性水平(P0.05);过高或过低的灌水量均不利于红枣光合作用、生长发育及增产效果,较低的施肥量可以促进红枣生理生长、达到红枣增产的目的;W2F1处理下红枣叶片Pn(8.94μmol·m~(-2)·s~(-1))、Tr(3.86 mmol·m~(-2)·s~(-1))、Gs(0.49μmol·m~(-2)·s~(-1))和Ci(707.41μmol·m~(-2)·s~(-1))值最大,比最小值分别提高23.00%、22.54%、58.06%和58.08%;W3F3处理下WUE值(2.56μmol·mmol-1)最大;梢径增加量和梢长增加量最大值分别在W2F2处理(6.31 mm)、W3F2处理(64 cm),比最小值分别提高51.32%、33.33%;W2F1处理下产量(7 256 kg·hm~(-2))最大,比最小值处理增产55.67%,增产效应(33.14%)最大;iWUE最大值在W1F3处理(8.17 kg·m~(-3)),与W2F1处理无显著性差异(P0.05)。红枣净光合速率与蒸腾速率、气孔导度之间密切相关,红枣产量与红枣梢径增加量有较好的相关关系,梢径增加量在一定程度上能反应红枣产量。灌水量820 mm、施肥量N-P_2O_5-K_2O:200-100-150 kg·hm~(-2)(W2F1处理)为南疆沙区节水、节肥的最佳水肥供应模式。 相似文献
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10个种源黑果枸杞光合作用特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《干旱区资源与环境》2018,(6):155-159
为阐明黑果枸杞光合特性,采用Li-6400光合作用测定系统,对移栽到同一环境条件下的不同种源黑果枸杞的光合日变化规律及光响应曲线进行了测定,并利用非直角双曲线模型对10个种源黑果枸杞光合作用生理参数进行拟合。结果表明:不同种源间黑果枸杞叶绿素含量差异显著(p<0.05),叶绿素a/叶绿素b的比值在2.311-2.769之间。不同种源的黑果枸杞在净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度及水分利用效率之间具有相似的变化趋势,但不同种源间这些参数日变化在同一时间段差异显著(p<0.05)。光合速率日变化规律为双峰曲线,第一峰值出现在9:00-10:00,第二次峰值出现在13:00-14:00。不同种源黑果枸杞的AQY在0.028-0.043之间;最大光合速率在9.004-32.046μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,不同种源间最大光合速率之间差异显著,金塔黑果枸杞最大光合速率最大为32.046μmol·m~(-2)·s~(-1),大武口最大光合速率最小为9.004μmol·m~(-2)·s~(-1);暗呼吸速率在1.8503-6.5487μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,光补偿点在153.6761-290.3694μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,光饱和点在678.959-1382.839μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,这说明黑果枸杞对强光适应能力较强,适宜在光照充足的地区栽培。 相似文献
20.
根据黑河下游额济纳绿洲柽柳灌丛波文比-能量平衡法的实测资料,分析了该地区的辐射特征,研究了热量平衡各分量的变化特征及热量平衡规律。在绿洲内部,其太阳辐射、净辐射具有明显的日进程和季节变化规律;太阳辐射月总量最大值(2133325.0kW.m-2)出现在6月份,最小值(133325.0kW.m-2)出现在10月份;在柽柳灌丛生态系统的热量平衡中潜热通量占能量支出量的62.85%,感热通量占32.85%,土壤热通量占4.44%。在日变化中,潜热在上午大于感热,在下午,由于湍流加剧,感热交换大于潜热。 相似文献