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灌区不同空间尺度显热通量测定方法的对比分析

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水利学报 2011年第2期42卷 136-142页

作者：雷慧闽杨大文刘钰清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 中国水利水电科学研究院水利研究所北京100048

本文利用安装在山东省位山灌区典型农田内的大孔径激光闪烁仪(LAS)和涡度相关系统(EC),测定了不同空度尺度上的显热通量,对比分析了两个系统测定结果在不同作物条件下的相关关系,讨论了造成二者偏差的可能原因。结果显示,在研究区域的... 详细信息

本文利用安装在山东省位山灌区典型农田内的大孔径激光闪烁仪(LAS)和涡度相关系统(EC),测定了不同空度尺度上的显热通量,对比分析了两个系统测定结果在不同作物条件下的相关关系,讨论了造成二者偏差的可能原因。结果显示,在研究区域的农田下垫面条件下LAS和EC系统测定的显热通量之间存在较好的一致性;LAS的测量结果略大于EC测量值,这可能是由下垫面不均匀性、二者源区不一致以及EC测量值偏小造成的。研究证明,LAS是测定区域平均显热通量较为可靠的方法。

关键词：大孔径激光闪烁仪涡度相关系统显热通量对比分析

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荒漠草原区显热通量变化特征及源区分布

草地学报 2023年第1期31卷 239-251页

作者：唐家琦王成杰内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010018

对荒漠草原下垫面显热通量的时空特征分析对于提高区域水热交换规律认识和了解其在气候变化中的作用有重要意义。本研究基于内蒙古荒漠草原2021年5—12月的大孔径闪烁仪观测与相应的气象、环境观测资料,分析了荒漠草原区不同时间尺度显... 详细信息

对荒漠草原下垫面显热通量的时空特征分析对于提高区域水热交换规律认识和了解其在气候变化中的作用有重要意义。本研究基于内蒙古荒漠草原2021年5—12月的大孔径闪烁仪观测与相应的气象、环境观测资料,分析了荒漠草原区不同时间尺度显热通量变化特征及其源区分布。结果表明:大气不稳定条件下显热通量日变化曲线呈单峰型,相比于晴天,多云和阴天的日变化存在无规律波动;显热通量季节变化明显,5月以后不断减少;通量源区按照闪烁仪光径走向朝上风向延伸分布,越靠近光径对通量贡献能力越大;受稳定度、风速风向和下垫面植被特征共同影响,各时间尺度的通量源区特征不同,源区范围日变化与大气稳定度变化基本一致,研究期间11月源区面积最大,7月最小,相差约70000 m 2,整个生长季的通量贡献区小于非生长季;大气稳定度和风向是影响通量源区分布的重要因素。

关键词：荒漠草原大孔径闪烁仪显热通量源区

科尔沁梯级生态带大孔径闪烁仪与涡动相关仪观测显热通量间的尺度关系

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干旱区地理 2019年第6期42卷 1346-1353页

作者：黄天宇刘廷玺李东方段利民王冠丽内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区水资源保护与利用重点实验室内蒙古呼和浩特010018 中国中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

利用2017年内蒙古科尔沁沙地梯级生态带上涡动相关仪和大孔径闪烁仪的观测数据,借助解析足迹模型计算的源区,探究荒漠化地区复杂下垫面上涡动相关仪和大孔径闪烁仪观测显热通量之间的差异和关系。结果表明:不论哪个风向上,农田是占研究... 详细信息

利用2017年内蒙古科尔沁沙地梯级生态带上涡动相关仪和大孔径闪烁仪的观测数据,借助解析足迹模型计算的源区,探究荒漠化地区复杂下垫面上涡动相关仪和大孔径闪烁仪观测显热通量之间的差异和关系。结果表明:不论哪个风向上,农田是占研究区LAS源区比重最大的下垫面类型;不同风向、不同下垫面种类上LAS源区面积、各站点涡动源区面积均不同;不同下垫面EC观测的显热通量(H)与LAS观测值相关性不同,各EC与LAS观测值间的R2普遍偏低;HLAS和HEC聚合拟合程度较好,拟合系数为1.1798,两者间具有较好的尺度相互转化关系。LAS观测数据偏大、能量闭合问题、非研究类型下垫面占比、数据的选择时段是影响二者相关性的原因。

关键词：大孔径闪烁仪涡度相关仪显热通量梯级生态带气候学足迹

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显热通量估算方法的比较研究

气象科学 1991年第3期11卷 283-291页

作者：马福建南京大学大气科学系

对流边界层中,大气湍流扩散参数化将依赖于对流速度尺度W和混合层高度Zi。显然,正确估算显热通量是很重要的。本文根据实测资料,对六种估算显热通量H的方法进行了比较分析。结果表明Holtslag and Ulden(1983)提出的方法效果最好。显热通... 详细信息

对流边界层中,大气湍流扩散参数化将依赖于对流速度尺度W和混合层高度Zi。显然,正确估算显热通量是很重要的。本文根据实测资料,对六种估算显热通量H的方法进行了比较分析。结果表明Holtslag and Ulden(1983)提出的方法效果最好。显热通量H值从不稳定层结时的10~2量级变化到稳定层结时的-10~1量级。

关键词：大气边界层显热通量计算 H值

闪烁仪法测算丘陵山地人工林显热通量的参数敏感性分析

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林业科学研究 2013年第2期26卷 140-144页

作者：郑宁孟平张劲松尹昌君中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091

采用2009年5月至9月期间大孔径闪烁仪(LAS)每日连续观测数据,并基于Monin-Obukhov近地层大气相似理论,测算了地处河南省济源市的华北丘陵山地30年生栓皮栎-侧柏-刺槐人工混交林的显热通量(H),分析了H对波文比(β)、零平面位移(d)、LAS... 详细信息

采用2009年5月至9月期间大孔径闪烁仪(LAS)每日连续观测数据,并基于Monin-Obukhov近地层大气相似理论,测算了地处河南省济源市的华北丘陵山地30年生栓皮栎-侧柏-刺槐人工混交林的显热通量(H),分析了H对波文比(β)、零平面位移(d)、LAS光线路径有效高度(ZLAS)与风速(v)、空气温度(Ta)等关键参数的敏感性。结果表明:在本研究区域,β值在0.4 4.0范围内浮动变化时,LAS法测算得到的H值影响不大;ZLAS值大小浮动±20%时,H的测算值与参考值相差达35%;d数值大小浮动±50%时,H的测算值与参考值相差仅为1%;Ta值大小浮动±10%时,H的测算值与参考值仅为0.2%左右,v值大小浮动±20%时,H的测算值与参考值相差达到了10%左右。

关键词：大孔径闪烁仪人工混交林显热通量敏感性分析

基于三维模型ENVI-met对黑河森林和北方森林的潜热及显热通量模拟

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浙江农林大学学报 2018年第3期35卷 440-452页

作者：朱宇颐解潍嘉黄华国北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083

在非均匀混合场景下模拟区域能量,三维小气候模型比一维模型考虑因素更为全面,但三维模型较复杂,研究甚少。为探究三维模型在混合像元场景中的通量模拟能力,以ENVI-met模型为例,以黑河关滩森林和加拿大北方森林为实验区,比较森林通量模... 详细信息

在非均匀混合场景下模拟区域能量,三维小气候模型比一维模型考虑因素更为全面,但三维模型较复杂,研究甚少。为探究三维模型在混合像元场景中的通量模拟能力,以ENVI-met模型为例,以黑河关滩森林和加拿大北方森林为实验区,比较森林通量模拟值和实测值的季节性和日变化差异,并模拟森林三维空间结构对通量分布的敏感性。结果表明:(1)模型在春季、夏季、秋季模拟拟合度(R^2)分别为0.75,0.76,0.55。模拟显热通量、潜热通量日变化符合实测趋势,日平均实测值与模拟值之差均不超过10.0%。模型对显热通量、潜热通量和太阳短波辐射模拟精度分别为0.68,0.63,0.80。(2)模拟总体能量闭合率(EBR)达92.9%,模型对气象参数微小变动不敏感,较为稳定。(3)自然参数不变场景下,团状分布通量值大于均匀分布,变化幅度剧烈,且显热通量对空间异质性较潜热通量更为敏感。研究结果肯定了ENVI-met模型模拟通量具有较好精度,且能够反映出森林空间分布格局在通量分配上的影响,为研究区域气候变化提供了有效手段。

关键词：森林生态学 ENVI—met 空间分布潜热通量显热通量地表能量平衡

涡动相关系统和小孔径闪烁仪观测的森林显热通量的异同研究

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地球科学进展 2010年第11期25卷 1217-1227页

作者：王建林温学发孙晓敏王秋凤王辉民刘允芬中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 青岛农业大学山东青岛266109

涡动相关系统和闪烁通量仪都是评价局地到区域尺度的地表显热通量的有效途径。以ChinaFLUX千烟洲人工林生态系统2倍和3倍冠层高度的2套涡动相关(EC)系统和通量塔及其东偏南方向距离通量塔约70 m处1.2倍冠层高度安装的1套小孔径闪烁通量... 详细信息

涡动相关系统和闪烁通量仪都是评价局地到区域尺度的地表显热通量的有效途径。以ChinaFLUX千烟洲人工林生态系统2倍和3倍冠层高度的2套涡动相关(EC)系统和通量塔及其东偏南方向距离通量塔约70 m处1.2倍冠层高度安装的1套小孔径闪烁通量仪(SAS)为基础,重点对比分析了EC系统和SAS系统观测的显热通量的异同。研究表明,2倍和3倍冠层高度EC系统与SAS系统的显热通量的观测值有非常好的相关关系与一致性。在季节尺度和日尺度上,在降水正常的季节里SAS测定的显热通量值高于2倍和3倍冠层高度EC系统的测定值。但是在干旱胁迫条件下,SAS测定的显热通量低于2倍和3倍冠层高度EC系统的显热通量值。按16方位风向进行的相关分析表明,以南到南偏西和北偏东到东偏北2个与盛行风向垂直的方位相关性最高。在白天条件下,2倍和3倍冠层高度EC系统与SAS测定的显热通量值均显示出较高的相关性。但夜间无论是2倍还是3倍冠层高度EC系统与SAS测定的显热通量值之间相关性均很低。EC系统与SAS观测的显热通量的差异主要与通量覆盖区的差异以及各自的局限性有关。

关键词： ChinaFLUX 涡动相关系统小孔径闪烁通量仪显热通量

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乾安地区盐碱地显热通量的测量

气象学报 2002年第6期60卷 780-785页

作者：支克广涂钢廉毅隋朝阳付光极王江吉林省气象科学研究所长春130062 乾安县气象局乾安131400

文中给出了用大孔径闪烁仪在 2 0 0 0年生长季观测到的盐碱地区显热通量的主要结果 ,并初步计算了当地的水热平衡状况。结果表明 :乾安盐碱地区显热通量占净辐射量的百分比在干旱、非生长季达到 6 5 % ,在多雨、植被生长季仅为 11% ;显... 详细信息

文中给出了用大孔径闪烁仪在 2 0 0 0年生长季观测到的盐碱地区显热通量的主要结果 ,并初步计算了当地的水热平衡状况。结果表明 :乾安盐碱地区显热通量占净辐射量的百分比在干旱、非生长季达到 6 5 % ,在多雨、植被生长季仅为 11% ;显热通量因降水而明显降低 ,幅度与降水强度有关 ,反映了当地的气候和土壤特征。文中还把LAS的测量结果与传统的梯度法作了比较 ,结果基本一致。

关键词：乾安地区显热通量盐碱地闪烁仪梯度降水强度

大孔径闪烁仪和涡动相关仪观测显热通量之间的尺度关系

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地球科学进展 2010年第11期25卷 1273-1282页

作者：卢俐刘绍民徐自为白洁王介民北京市气象局气象信息中心北京100089 北京师范大学遥感科学国家重点实验室地理学与遥感科学学院北京100875 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000

利用北京昌平小汤山2002年、2004年涡动相关仪和大孔径闪烁仪的观测数据,借助解析足迹模型计算的源区,分析均匀、非均匀下垫面上涡动相关仪和大孔径闪烁仪观测显热通量之间的差异和关系。结果表明:地表的均匀与非均匀性质,直接影响涡动... 详细信息

利用北京昌平小汤山2002年、2004年涡动相关仪和大孔径闪烁仪的观测数据,借助解析足迹模型计算的源区,分析均匀、非均匀下垫面上涡动相关仪和大孔径闪烁仪观测显热通量之间的差异和关系。结果表明:地表的均匀与非均匀性质,直接影响涡动相关仪和大孔径闪烁仪观测的显热通量的差异大小。在分析均匀、非均匀地表上2种仪器源区重叠面积及重叠区域内足迹值大小与观测通量值之间的关系后,构建一个非均匀地表上2台涡动相关仪与1台闪烁仪观测通量之间的尺度关系式。

关键词：显热通量涡动相关仪大孔径闪烁仪尺度