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地球科学进展 2021年第8期36卷 810-825页

作者：王俏懿马耀明王宾宾左洪超兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000 中国科学院青藏高原环境变化与地表过程重点实验室中国科学院青藏高原研究所北京100101 中国科学院大学北京100101 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

基于2016年喜马拉雅北坡(那曲站、珠峰站、慕士塔格站)和南坡(Kirtipur站、Simara站、Tarahara站)6个站点的观测资料,对比分析各个站点的地表热通量交换特征及其蒸散发量的差异,并利用土壤热通量的计算方法[土壤温度预报校正法(TDEC)]... 详细信息

基于2016年喜马拉雅北坡(那曲站、珠峰站、慕士塔格站)和南坡(Kirtipur站、Simara站、Tarahara站)6个站点的观测资料,对比分析各个站点的地表热通量交换特征及其蒸散发量的差异,并利用土壤热通量的计算方法[土壤温度预报校正法(TDEC)]计算土壤热通量,在此基础上分析各站地表能量平衡闭合度。有助于深入了解喜马拉雅南北坡地区近地层的能量交换和物质输送过程的异同,为研究喜马拉雅南北坡区域气候提供参考。研究结果表明:喜马拉雅北坡地区的下垫面加热方式是感热交换占主导地位,而南坡地区以潜热交换为主;南北坡之间地表辐射平衡各分量差异明显,短波辐射北坡地区高于南坡,而长波辐射则是南坡高于北坡,冬季南坡净辐射较高,其他季节南北坡差异不大;地表反照率均呈现典型的"U"型日变化特征,北坡地区反照率达0.25~0.40,南坡地区的反照率均在0.1~0.2,北坡反照率大于南坡;那曲站、珠峰站、慕士塔格站、Kirtipur站、Simara站和Tarahara站的能量平衡闭合率分别为85.1%、51.2%、53.5%、64.3%、65.6%和68.2%,总体来看南坡地区能量闭合程度大于北坡地区;各站蒸散发有显著的季节变化特征,均表现为夏季最强,秋季和春季次之,冬季最小,北坡地区除那曲站外各站点月累计蒸散发量低于南坡。

关键词：喜马拉雅南北坡 TDEC法地表能量通量能量闭合度蒸散发

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喜马拉雅南北坡地区地表热通量及蒸散发量异同分析

喜马拉雅南北坡地区地表热通量及蒸散发量异同分析

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作者：王俏懿兰州大学

学位级别：硕士

本论文选取喜马拉雅北坡三个综合观测站(中国科学院珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站（珠峰站）、中国科学院西北生态环境资源研究院那曲高寒气候环境观测研究站（那曲站）及中国科学院慕士塔格西风带环境综合观测研究站（慕士塔格站... 详细信息

本论文选取喜马拉雅北坡三个综合观测站(中国科学院珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站（珠峰站）、中国科学院西北生态环境资源研究院那曲高寒气候环境观测研究站（那曲站）及中国科学院慕士塔格西风带环境综合观测研究站（慕士塔格站）和南坡三个综合观测站（Kirtipur站、Simara站、Tarahara站）6个站点2016年的观测资料（南坡为2016年3月—11月）进行对比分析,探究南北坡地表热通量变化、下垫面加热方式和蒸散发等有何异同。所用的观测站资料包括常规气象资料、感热通量、潜热通量、土壤热通量以及地表辐射通量。论文中分析了各个观测站的气象要素变化特征、感热通量和潜热通量变化特征、地表辐射平衡各分量变化特征、能量闭合程度、蒸散发变化特征以及热源与气象因子的关系等,并将南北坡结果进行了对比,且分析了存在的异同并试图揭示其原因。研究结果如下:（1）喜马拉雅南北坡各个站点的降水分布基本一致,春冬季降水少,夏秋季降水多,最大降水量出现在5～9月份。南坡地区的土壤含水量远高于北坡地区,南坡地区Kirtipur站的土壤含水量在夏季时为北坡地区各站的2～4倍。北坡地区那曲站、珠峰站、慕士塔格站海拔高,气温偏低,且雨水相比于南坡而言较少;南坡的Kirtipur站、Simara站以及Tarahara站海拔低,气温偏高,常年都较为温暖,降雨量远高于北坡地且数值约为北坡地区各站的6～7倍。（2）北坡地区的波文比远大于南坡地区各站。各个站点的感热通量和潜热通量月平均日变化均呈单峰结构,北坡地区呈现出感热大潜热小,南坡地区潜热大感热小的热通量交换特征,表明下垫面加热方式北坡是以感热交换为主,南坡则是潜热交换占主导地位。（3）地表辐射平衡各分量日变化显著呈单峰结构,且有明显的月变化特征,北坡的向下短波辐射和向上短波辐射均高于南坡,南坡因气温和地温远高于北坡导致向下长波辐射和向上长波辐射明显高于北坡,净辐射在春冬季是南坡较高,夏季与北坡相差略小。（4）地表反照率均为典型的“U”型日变化特征,早晚大中午小,5-10月份各站反照率均值北坡地区为0.21～0.23,南坡地区为0.14～0.16,由于南部地区植被状况好,吸收的太阳辐射多,导致了其反照率低于北坡。（5）利用TDEC法订正土壤热通量得到的那曲站、珠峰站、慕士塔格站、Kirtipur站、Simara站以及Tarahara站的能量平衡闭合率分别为85.1%,51.2%,53.5%,64.3%,65.6%,68.2%,由于地表植被覆盖的影响致使南坡地区总体上的能量闭合程度优于北坡地区。（6）各个观测站蒸散发均有着显著的季节变化特征,夏季最强,秋季和春季次之,冬季最小,北坡地区除那曲站外各站点月累计蒸散发量低于南坡。（7）地面热源与净辐射、地温、土壤含水量及气温的相关性显示,地面热源与净辐射、地温和气温的相关性都较为显著,基本上全部都通过了95%的显著性检验,与土壤含水量相关性较差。

关键词：喜马拉雅南北坡 TDEC法地表能量通量能量闭合度蒸散发

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