黄土高原影响LAS观测感热通量的物理因素分析-高原气象.PDF

第３３卷　第４期 高　原　气　象 Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．４ 　　 　　　　　　　　　　 ２０１４年８月 ＰＬＡＴＥＡＵＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ　　　　　　　　　　　　　　　 Ａｕｇｕｓｔ，２０１４ 郝小翠，张强，岳平，等．黄土高原影响ＬＡＳ观测感热通量的物理因素分析［Ｊ］．高原气象，２０１４，３３（４）：９５７ ９６６，ｄｏｉ： １０．７５２２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００００５３４．２０１３．０００４２． 黄土高原影响ＬＡＳ观测感热通量的物理因素分析 １－２ １，３ １ ３ 郝小翠 ，　张　强 ，　岳　平 ，　杨泽粟 （１．中国气象局兰州干旱气象研究所／甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室／中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室， 兰州　７３００２０；２．西北区域气候中心，兰州　７３００２０；３．兰州大学 大气科学学院，兰州　７３００００） 摘要：利用２０１０年１月和６月黄土高原定西和庆阳两站大孔径闪烁仪（ＬＡＳ）的观测数据，结合涡动相 关系统（ＥＣ）、辐射观测、梯度塔等观测系统的同步观测资料，分析了不同下垫面ＬＡＳ和ＥＣ观测感热 通量的时空差异及其与下垫面净辐射、风向、风速和稳定度等物理量的关系。结果表明，ＬＡＳ和ＥＣ观 测感热通量值之间的差异（Ｈ －Ｈ ）大小与下垫面的不均匀性有关，相对复杂的下垫面Ｈ －Ｈ ＬＡＳ ＥＣ ＬＡＳ ＥＣ 较大。净辐射Ｒ是感热通量的主要驱动因子，Ｈ －Ｈ 在生长季大于非生长季，并与Ｒ成正相关。 ｎ ＬＡＳ ＥＣ ｎ 风向对ＬＡＳ和ＥＣ观测感热通量值有显著影响。对流边界层低频涡旋的存在导致ＥＣ通量统计值偏 低，Ｈ ／Ｈ 随着风速的增大而减小，随着稳定度ｚ／Ｌ的增大而增大。 ＬＡＳ ＥＣ 关键词：黄土高原；不同下垫面；大孔径闪烁仪（ＬＡＳ）；涡动相关系统（ＥＣ）；感热通量 文章编号：１００００５３４（２０１４）０４０９５７１０　　中图分类号：Ｐ４０４ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．７５２２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００００５３４．２０１３．０００４２ ＬＡＳ）的出现为尺度转换提供了有效的手段。ＬＡＳ １　引言 可以测量几百米到数公里甚至１０ｋｍ以上光径路线 　　地气之间的动量、能量和物质交换深刻影响着 上的平均地表通量，光学的闪烁仪（可见光与近红 全球大气环流和气候系统，是极端天气形成和气候 外波段）能直接测量感热通量，并通过能量平衡方 变化的关键环节之一［１－２］。潜热、感热通量是反映 程余项法推算出潜热通量［６］。随着对空间尺度扩 地表与大气相互作用的关键性参量，对其进行准确 展的日益需要，ＬＡＳ因其在观测尺度上的优越性， 的观测分析有利于更好地研究边界层的微气象理论 在２０世纪９０年代中期以来的短短十几年里迅速发 以及改善各种尺度气象预报模式、污染扩散和空气 展，成为观测大尺度动量、热量与水汽通量的有效 质量模式的次网格参数化方法［３－４］。目前广泛应用 方法，且具有广阔的发展前景［７－８］。 的通量测量技术有涡动相关（ＥｄｄｙＣｏｖａｒｉａｎｃｅ， 　　目前，通过研究斑块地表上ＬＡＳ与ＥＣ测量值 ＥＣ）方法、空气动力学方法、梯度法以及波文比能 之间的关系来探讨单点尺度与区域尺度通量观测值 量平衡方法等，其中涡动相关仪是当前公认最精确 之间的关系是一个刚刚展开的研究方向。Ｈｏｅｄ