Page 11 - 《高原气象》2021年第5期
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高 原 气 象 40 卷
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5. 1. 3 气温和比湿 平均比湿大 0. 0013 kg·kg ，比湿的变化对冰期湖
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由于两个湖泊所处地区冰期的平均气温仅相 温的模拟结果影响较小，可以忽略不计［图 7（a）］，
差 0. 66 ℃，因此替换气温对模拟结果基本无影响 但较大的比湿使结冰开始的日期延后了 10 天左
（图 7）。K 湖地区冰期的平均比湿比鄂陵湖同期的 右，使最大冰厚减小了约0. 07 m［图7（b）］。
图7 比湿、气温单要素替换后模拟的3 m湖温（a）和冰厚（b）与其观测值对比
S表示实验组
Fig. 7 Comparison of the simulated 3 m lake temperature（a）and ice thickness（b）after the single-element
replacement of humidity and air temperature with the observed values. S represents the experimental group
5. 2 湖水物理特征参数的影响 冰期湖水增温趋势随着冰反照率的增大而减小，当
对湖温模拟结果影响较大的几个物理参数有 反照率增大到 0. 80时，冰期湖温上升现象消失，湖
冰和雪的反照率，冰、雪和水的消光系数，但由于 温基本保持水平，维持在 0. 5 °C左右［图 8（a）］。冰
本模式中不包含雪的消光系数，而且鄂陵湖冬季降 反照率的增大不会改变开始结冰的日期，但会使冰
水较少，因此在本研究中只讨论冰反照率、冰消光 完全融化的时间延后，从而使冰期延长。当反照率
系数和水消光系数对模拟结果的影响。在其中 5个 从 0. 15 增大到 0. 41 时，相当于每增大 0. 13，冰期
实验组中，将冰反照率分别设置为 0. 15，0. 41， 约后延 15 天；当反照率从 0. 41 增大至 0. 54 时，冰
0. 54，0. 67 和 0. 80，因为控制组中反照率为 0. 28， 期约后延 25 天；当反照率从 0. 54 增大至 0. 80，相
为了在合理范围内（Li et al，2018）设置平均间隔， 当于每增大 0. 13，冰期约后延 36 天。且最大冰厚
每隔 0. 13设置一个实验值。Flake模型对 0. 5 m 以 随着冰反照率的增大而增大，当反照率从0. 15增至
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下的水消光系数较为敏感（Zolfaghari et al，2017）， 0. 54，相当于每增加 0. 13，最大冰厚约增加 0. 1 m；
且根据青藏高原地区采样的 13 个湖库的水消光系 当反照率从 0. 54 增至 0. 80，相当于每增加 0. 13，
数的计算结果得出，高原湖库水消光系数的整体数 最大冰厚约增加0. 2 m［图8（b）］。
值较低，范围为 0. 11~0. 67 m （尚盈辛等，2018）， 5. 2. 2 冰消光系数
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控制组中消光系数为 0. 13，为了在合理范围内设置 改变冰的消光系数并没有使冰期湖温持续上
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平均间隔，每隔0. 07 m 设置一个实验值，因此在4 升现象消失，但使冰期 3 m 湖温随着冰消光系数的
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个实验组中水消光系数分别设为 0. 20，0. 27，0. 34 增大而降低，相当于消光系数每增加 1 m ，3 m 湖
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和 0. 41 m 。高原湖泊的冰消光系数没有观测值， 温降低 1~2 °C，且冰消光系数越大，温度降幅越小
但有研究表明，在无雪的条件下，北欧湖泊冰的消 ［图 9（a）］。因为冰的消光系数越大，冰吸收的热量
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光系数变化范围为 1~5 m （Lei et al，2011），控制 越多，透过冰进入湖泊内部的热量就有所减少，从
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组中此值设为 3. 0 m ，实验间隔为 1 m ，因此 4 个 而使湖泊的温度有所降低。冰的消光系数对最大
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实验组中冰消光系数分别设为 1. 0，2. 0，4. 0 和 冰厚的影响较小，但冰融化的速率会随着冰消光系
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5. 0 m 。 数的增大而加快［图9（b）］。
5. 2. 1 冰反照率 5. 2. 3 水消光系数
冰期 3 m 湖温随着冰反照率的增大而减小，大 水消光系数的改变主要影响较深层的湖温，
致相当于反照率每增大 0. 13，湖温约减小 1 °C，且 因此选取了 16 m 湖温来作对比。水的消光系数
