复杂下垫面地表土壤热通量算法改进:以黑河流域为例
摘要
地表土壤热通量是地表能量平衡的重要组成部分, 对地表蒸散发的估算至关重要. 利用土壤温湿度廓线观测资料基于热扩散方程计算地表土壤热通量, 并通过冻土融化前后土壤液态水含量变化估算土壤含冰量, 分析了土壤含冰量对土壤热通量的影响, 旨在分析黑河流域典型下垫面(高山草地、农田和森林)地表土壤热通量的时空变化特征. 研究结果表明: (1) 黑河流域不同下垫面的地表土壤热通量有明显的日变化差异, 日最大值时刻提前净辐射通量几分钟至几小时不等, 这与土壤质地、湿度、热属性和植被覆盖度有关; (2) 净辐射通量有显著的季节变化, 一般夏季达最大值, 冬季最小, 地表土壤热通量也有明显的季节变化, 但并不总是与净辐射通量变化保持一致, 春季达最大值, 夏季由于植被覆盖的原因反而降低; (3) 地表土壤热通量占净辐射通量的比例因季节及下垫面不同而有差异, 1月份月平均比值分别为: 阿柔25.6%、盈科22.9%和关滩4.3%, 7月份月平均比值分别为: 阿柔2.3%、盈科1.6%和关滩0.3%; (4) 冬季考虑了冰的热容量使得土壤热容量增加, 土壤热存储增加, 从而由热扩散方程计算的地表土壤热通量增加, 使得能量平衡闭合率提高了4.3%.
引用本文(GB/T 7714)
静 卢, 娜娜 李, 立 贾. 复杂下垫面地表土壤热通量算法改进:以黑河流域为例[J]. SCIENTIA SINICA Terrae, 2015.
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