Page 132 - 《高原气象》2022年第1期
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高 原 气 象 41 卷
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热储存的贡献为1. 0%。 Baldocchi D,2008. Breathing of the terrestrial biosphere:Lessons
(2) 水平热平流日变化趋势与感热通量相似, learned from a global network of carbon dioxide flux measure‐
ment systems[J]. Australian Journal of Botany,56(1):1-26.
量级相当。平均日变化为单峰型,峰值出现在11:30
DOI:10. 1071/bt07151.
左右,为 58. 7 W·m 。在强风天气,水平热流最高
-2
Finnigan J J,Clement R,Malhi Y,et al,2003. A reevaluation of
可达 349. 9 W·m 。其日变化昼夜相反,日平均值 long term flux measurement techniques Part I:Averaging and co‐
-2
为0. 07 W·m 。 ordinate rotation[J]. Boundary Layer Meteorology,107(1):1-
-2
(3) 白天,水平热平流对能量平衡表现为稳定 48. DOI:10. 1023/a:1021554900225.
的正贡献,夜晚会出现负贡献。 Guo Y,Schuepp P H,1994. On surface energy balance over the north‐
由于湿地非均质的下垫面特征,研究区域近地 ern wetlands:1. The effects of small.scale temperature and wet‐
ness heterogeneity[J]. Journal of Geophysical Research,99
面的部分热量以空气为介质在风场作用下发生水
(D1):1601-1612. DOI:10. 1029/93jd01017.
平输送,通过引起观测区域能量辐合或辐散,影响
Harder P,Pomeroy J W,Helgason W,2017. Local-scale advection of
地表能量平衡。这种水平输送能量的大小与感热 sensible and latent heat during snowmelt[J]. Geophysical Re‐
通量相当,且日变化趋势相似。对闭合度的贡献约 search Letters,44(19):9769-9777. DOI:10. 1002/2017gl074394.
为土壤热储存的三分之一,在近地面能量闭合中扮 Irmak S,Payero J O,Kilic A,et al,2014. On the magnitude and dy‐
演着重要角色。 namics of eddy covariance system residual energy(energy bal‐
将以上结果与黄土高原垂直平流的特征(张强 ance closure error)in subsurface drip-irrigated maize field during
growing and non-growing(dormant)seasons[J]. Irrigation Sci‐
等,2012)进行比较可以发现:湿地的水平热平流
ence,32(6):471-483. DOI:10. 1007/s00271-014-0443-3.
对能量闭合的贡献,与黄土高原垂直平流的贡献相
Kochendorfer J,Paw U K T,2011. Field estimates of scalar advection
当,分别为 5. 8% 和 7. 0%。但从全天的净通量来
across a canopy edge[J]. Agricultural and Forest Meteorology,
看,黄土高原的垂直平流作用引起地表能量向外净 151(5):585-594. DOI:10. 1016/j. agrformet. 2011. 01. 003.
支出,而湿地水平平流作用引起的能量收支近乎可 Leuning R,Gorsel V E,Massman W J,et al,2012. Reflections on
以相互抵消。垂直平流对长期统计的能量平衡的 the surface energy imbalance problem[J]. Agricultural and Forest
影响可能比水平平流更明显一些。 Meteorology,156:65-74. DOI:10. 1016/j. agrformet. 2011.
12. 002.
需要指出的是,本研究在分析水平热平流向湍
Liebethal C,Huwe B,Foken T,2005. Sensitivity analysis for two
流通量的转化关系时,假设两者等价。即假设水平
ground heat flux calculation approaches[J]. Agricultural and Forest
热平流引起的热量净支出全部来自于本该通过湍 Meteorology,132(3/4):253-262. DOI:10. 1016/j. agrformet.
流通量输出的能量,或相反的,水平热平流引起的 005. 08. 001.
热量净收入全部通过湍流通量输出。因此可能会 Meyers T P,Hollinger S E,2004. An assessment of storage terms in
高估水平热平流对地表能量平衡的影响。同时,湿 the surface energy balance of maize and soybean[J]. Agricultural
地由于其复杂的下垫面物理属性,在考虑水平热平 and Forest Meteorology,125(1-2):105-115. DOI:10. 1016/j.
agrformet. 2004. 03. 001.
流、土壤热储存、空气热储存和植物光合作用引起
Oncley S P,Foken T,Vogt R,et al,2007. The energy balance experi‐
的热储存后,仍然存在明显的能量不平衡。这可能
ment EBEX-2000. Part I:Overview and energy balance[J].
是由于湿地下垫面存在缓慢流动的水体,水体上游 Boundary Layer Meteorology,123(1):1-28. DOI:10. 1007/
和下游的温度差意味着湿地表面存在水体的水平 s10546-007-9161-1.
热量平流。相似的,观测场近地面水汽的水平分布 Paw U K T,Baldocchi D D,Meyers T P,et al,2000. Correction of
不均匀,水汽平流也会引起潜热通量的低估。而由 eddy-covariance measurements incorporating both advective ef‐
于湖陆热力环流的影响,湿地上空存在着复杂的垂 fects and density fluxes[J]. Boundary Layer Meteorology,97
(3):487-511. DOI:10. 1023/A:1002786702909.
直流场,因此垂直热平流以及存在的大涡输送效应
Stull R B,1988. An Introduction to Boundary Layer Meteorology
(李雪洮等,2020)也是造成不闭合的原因。
[M]. Kluwer Academic Publisher,224(1):660. DOI:10. 1007/
参考文献: 978-94-009-3027-8.
Stannard D I,Blanford J H,Kustas W P,et al,1994. Interpretation
Anthoni P M,Law B E,Unsworth M H,et al,2000. Variation of net of surface flux measurements in heterogeneous terrain during the
radiation over heterogeneous surfaces:measurements and simula‐ Monsoon ’90 experiment[J]. Water Resources Research,30(5):
tion in a juniper-sagebrush ecosystem[J]. Agricultural and Forest 1227-1239. DOI:10. 1029/93wr03037.
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(00)00104-0. ergy closure for a site in the gobi desert in Northwest China[J].