青藏高原东坡理塘草甸下垫面地表能量特征分析

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陆面过程的研究对于全球的气候变化和大气环流起着不容忽视的作用。青藏高原是世界上最高,地形结构最复杂的高原,它对亚洲季风、全球大气环流及气候变化都存在很大的影响,青藏高原对大气的各种热力及动力效应通过高原地表与近地层的相互作用逐渐影响到边界层上部及自由大气因此对于高原地表能量特征的分析研究具有重要意义。   本文利用青藏高原东坡理塘草甸下垫面特征的理塘大气边界层综合观测站的土壤及湍流脉动观测资料计算了理塘站所代表地区的土壤热通量,地表感热通量、潜热通量及动量通量。并且在计算过程中考虑了观测原始资料的质量问题。计算中采用的数据为经质量控制后的湍流脉动原始资料,而非精度较低的直接通量输出结果。并对计算结果做了一定的分析。本文主要得出了以下结论:   1.理塘站的湍流脉动原始资料的质量控制和检验结果为:水平风速的平稳性检验结果表现出较多的非平稳性情况,但未达到能明显影响结果可靠性的程度,其它观测量的大部分数据都能满足湍流平稳性条件。将去倾修正、温度和密度定正后数据的计算结果与未经处理的直接输出通量结果进行比较,分析结果显示质量控制过程能对湍流通量的计算结果的质量产生一定的改善作用,其中去倾修正对于通量计算结果的影响最大,WPL修正对于潜热通量计算结果的改善作用也较突出。   2.对土壤热通量的计算结果分析表明,地表土壤热通量存在明显的日变化,且土壤热通量和土壤温度的垂直结构也存在明显的日变化特征。夏季与冬季土壤热通量也存在一定差异,表现在值的差异和变化特征的差异方面。夏季土壤表面热通量最大值比冬季略大,变化更剧烈。   3.对地表通量特征进行简要分析表明,感热通量、潜热通量和动量通量均存在明显的日变化。潜热通量白天峰值出现时段比感热通量峰值出现时段稍有滞后,这可能与这些通量对于辐射加热的响应速度不同有关。廓线法与涡旋相关法结果比较分析显示,建立在经验关系基础上的传统通量计算方法精度不高。
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