Page 230 - 《高原气象》2022年第1期

高 原 气 象 41 卷
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较高的山脉外，其余方位均有大渡河围绕，下垫面 14 m。四峨山属于亚热带山地常绿阔叶林气候带，
为复杂的山地森林（图 1），森林冠层高度平均为 气候特点是冬暖夏热，降水较多。

图1 峨眉山站气象观测塔（a）和地形图（b）
Fig. 1 meteorological observation tower（a）and topography（b）of Emeishan station

峨眉山站气象梯度观测铁塔高 60 m，架有一套 散发量（Mahrt，1998）。
涡动协方差观测系统（Campbell CSAT3A 三维超声 在输入原始湍流数据后，首先进行数据预处
风速仪、EC150红外CO 2 、 H 2 O气体分析仪、辐射四 理，筛选原始数据中的异常值，对缺失的时间序
分量 CNR-1），其中风速、风向、空气温度和相对 列进行插补，然后进行通量计算和必要的修正，
湿度有5层观测，冠层内2层，分别设在2 m和10 m 动量通量（τ，单位：W·m ）、感热通量（H，单位：
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高度，冠层上 3 层，分别设在 20，25，和 58 m 高度。 W·m ）、潜热通量（LE，单位：W·m ）与蒸散量
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雨量桶分别安装在 38 m 和 2 m 高处，观测降雨量和 （ET，单位：mm·s ）的公式如下：
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冠层截留后的降雨量。通量观测系统超声探头安 τ = -ρ u'w' （1）
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装在 38 m 处。数据采集器为 Campbell CR6Series， H = ρC p w'T' （2）
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涡动相关系统的观测频率为10 Hz。 LE = ρλ w'q' （3）
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本文选用 2019 年 12 月至 2020 年 11 月的观测 ET = ρ w'q' （4）
数据，来分析该地区近地层气象要素的日变化、季 式中：ρ 为空气密度（单位：g·m ）；λ 为汽化潜热
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节变化特征，降水变化规律，地表通量的变化特征 （单位：J·g ）； C p 为定压比热（单位：J·kg ·℃ ）；
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以及蒸散发量的变化特征，并计算该地的空气动力 u'、v'、w'为观测到气象数据中的风速分量（单位：
学和热力学参数。本文中冬季（12月至次年 2月）春 m·s ）；T'和 q'分别是气象数据中的超声虚温（单
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季（3-5 月），夏季（6-8 月），秋季（9-11 月），本文 位：℃）和水汽（单位：g·m ）。
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时间均为北京时。 最后对计算的通量进行质量控制和质量控制
2. 2 方法介绍 评估，通量结果的选取采用 TK3中推荐的质量等级
2. 2. 1 涡动相关法 评价体系（Foken and Wichura，1996）。
涡动相关技术是运用观测到的气象要素（如三 涡动相关技术的优点是通过测量各种属性的
维风速、温度、水汽、CO 浓度等），计算这些气象 湍流脉动值来直接测量其通量，它建立在所依据的
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要素的脉动量与垂直风速的协方差，进而计算湍流 物理原理之上，是一种直接测量湍流通量的方法，
输送中各通量的方法。本文利用德国拜罗伊特大 不受平流条件限制，比较精密可靠（于贵瑞和孙晓
学微气象系研发的 TK3b 软件来计算地表通量和蒸 敏，2006）。