Page 111 - 《高原气象》2022年第1期
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1 期 吴 笛等：基于CLM4.5的高寒草地辐射收支和水热交换的数值模拟研究 109
主要利用超声风温仪和气体分析仪测量高频瞬时 2004），由于在 6-8 月，受季风的影响，观测点多
风、温、湿脉动，并通过协方差分析计算得到，计 雨，大气透明度较其他时段低，因此最大值较低。
算公式如式（1）和式（2）。对地表通量进行计算以 大气长波辐射的日变化比太阳短波辐射的日变化
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及质量控制采用的是美国 LI-COR 公司推出的 Ed‐ 小很多，在 278~340 W·m 之间，由于高原地区空
dyPro 软件，质量控制主要包括：（1）剔除环境因子 气密度小，大气中水汽含量少于平原地区，因此高
对传感器的干扰或电路不稳定带来的野点；（2）利用 原大气长波辐射小于平原地区（王永生等，1987）。
坐标旋转对坐标倾斜平面进行修正；（3）对频率响 而地面长波辐射与地面短波辐射分别受地表辐射
应的校正；（4）超声虚温校正；（5）Webb-Pearman- 温度和反照率影响［与太阳高度角和地表一些属性
Leun-ing 密度校正。同时 EddyPro 还可以根据平稳 相关（李英和胡泽勇，2006）］，因此也表现出了明
性假设检验和湍流整体特征检验对通量的结果做 显的日变化特征。由 BJ 观测点观测时段的波文比
质量评估，其中 0级代表数据质量最好、2级代表数 的逐日变化与日平均能量闭合情况（图 2）可以发
据质量最差。为了保障涡动数据的准确度，只采用 现，波文比从 6 月 10 日开始明显下降，这是由于季
总体质量数为 0 和 1 的湍流数据进行分析。用于对 风增加了降水量导致地面蒸发增大，净辐射主要
比模拟结果的观测数据时段为 2014 年 6-8 月，用 转化为了潜热。这一特点与 Tanaka et al（2001）、
于计算粗糙长度的观测数据时段为 2014 年 1- 马耀明等（2000）观测结果一致。另外观测时段观
11月。 测点能量闭合情况较好，闭合度为 0. 98，相关系
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H = ρC P θ'w' （1） 数为 0. 80。
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LE = ρλ q'w' （2） 本文所用卫星资料为 MODIS（moderate-resolu‐
在观测时段，观测点 6-8 月 3 个月辐射平均日 tion imaging spectroradiometer）的 MOD13Q1（MO‐
变化（图 1），太阳短波辐射在 14:00（北京时，下 DIS/Terra Vegetation Indices 16-Day L3 Global 250m
同）左右达到最大值，其中 8 月的短波辐射峰值在 SIN Grid）产品中的归一化植被指数 NDVI（Normal‐
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夏季三个月中最高，达到 800 W·m ，太阳短波辐 ized Difference Vegetation Index），其时间分辨率为
射主要受太阳高度角和透明度系数的影响，而大 16 天，空间分辨率为 250 m，选取时间为 2014 年
气 透 明 度 系 数 取 决 于 水 汽 和 云 量（马 伟 强 等 ， 1-11月。
图1 2014年6-8月辐射通量的日变化
Fig. 1 The diuranal variation of radiation fluxes from June to August 2014
