Page 140 - 《高原气象》2022年第6期
P. 140

6 期                   刘雨佳等:岭南地区两类典型森林下垫面地表通量特征比较研究                                         1503
                                                                 海站选取 2015 年 10 月至 2016 年 7 月,与增城站数
                                                                 据同样时间长度的数据。增城站 2015 年 3 月、4 月
                                                                 和 6 月的数据存在部分缺失,珠海站 2015 年 10 月、
                                                                 2016年3-6月的数据存在部分缺失。
                                                                     华南地区雨量多雨期长,4-9 月是华南降水的
                                                                 集中期,其中 4-6 月是前汛期,7-9 月称为后汛期
                                                                (鹿世瑾,1990;陶诗言,1980)。过去,人们直接
                                                                 将某些特定的月份划分为雨季,如 4-6 月为前汛
                                                                 期,6-8 月为夏季降水期。近几十年人们开始逐渐
                                                                 定量的来判断进入雨季的时间。林之光(1985)以
                                                                 日降水量占全年降水量大于 3% 作为雨季的指标,
                                                                 对我国 30 年降水资料进行分析,发现华南前汛期
                                                                 在 4 月上旬至 6 月中旬。郭其蕴和王继琴(1981)以
                         图1  增城站和珠海站位置示意图
                                                                 候总雨量大于等于 25 mm 作为华南地区的雨季标
                     Fig. 1  Location map of Zengcheng Station
                                                                 准,定义华南前汛期时间为 4月 5候到 6月 6候。本
                               and Zhuhai Station
                                                                 文根据纪忠萍等(2005)根据广州中心气象台中长
                   珠海陆气相互作用通量观测塔位于 22° 21′                       期科关于广东开汛日的定义,以每年 3 月 1 日起,
               15.5″N,113°31′34. 2″E,海拔为 38. 5 m,森林冠层
                                                                 全省有二分之一以上的站点日降雨量大于 38 mm
               的坡度大约为 5°,单管塔高 60 m,塔站下垫面是亚
                                                                 的日期时间作为标准定义华南前汛期开始的日期。
               热带典型次生常绿阔叶林,森林冠层平均高度
                                                                     根据文献资料的记录(廖要明等,2016;梅梅
               18 m。其中辐射观测系统架设在 47. 5 m 处;冠层
                                                                 等,2017),2015 年和 2016 年两年的华南前汛期开
               上气象观测系统分别设在25,40,47. 5,55和60 m;
                                                                 始日期分别为 5 月 5 日和 3 月 21 日,我们以华南前
               两套通量观测系统分别架设在 32. 5 m 和 55 m 处
                                                                 汛期开始到夏季风结束的日期定义为湿季,夏季风
              (韦志刚等,2016)。经过 9月和 10 月两个月的调试
                                                                 结束到华南前汛期开始的日期为干季。根据华南
               后,于2014年11月10日开始正式观测。
                                                                 前汛期的定义以及所用的资料时段,增城站干季指
                   本文使用的数据包括辐射观测系统每半小时
                                                                 2014 年 10 月 17 日至 2015 年 5 月 4 日,湿季指 2015
               的向下和向上短波辐射、向下和向上长波辐射以及
                                                                 年 5 月 5 日至 7 月 2 日;珠海站干季指 2015 年 10 月
               日照时数,通量观测系统每半小时的潜热、感热和
                                                                 17 日至 2016 年 3 月 20 日,湿季指 2016 年 3 月 21 日
               碳通量,以及摩擦速度,气象观测系统每半小时的
               降水量。                                              至7月6日。当然,两站当年干、湿季的实际长度要
                   两个观测站仪器系统工作时由涡度相关原理                           更长,但或由于下垫面的变化或由于仪器故障,只
               计算在线通量,存储 30 min 平均的通量数据,同时                       能选择有限的资料进行对比分析。
               系统会对通量进行超声虚温修正和WPL修正等。                                如果从日出到日落的时段内,每半小时的日照
                   增城站数据选取时间范围为 2014 年 10 月至                     时数都大于 25 min,当日降雨量为零,那么该日判
               2015 年 7 月,此期间增城站下垫面为灌木林,2015                     定为晴天;如果当日降雨量为零,但每半小时的日
               年夏季之后,由于站点周边开始建造楼宇,下垫面                            照时数不足 25 min,则判定该日为有云天;如果当
               对灌木林的代表性已变差,因此,主要分析比较丘                            日降水量不为零,则判定该日为雨天。把一天中从
               陵灌木林与常绿阔叶林的陆面过程特征,所以选择                            日出到日落的时段内每半小时的日照时数都接近
               增城站 2015 年夏季之前的数据分析。由于珠海站                         30 min,以及总辐射日变化曲线为光滑的正弦曲线
               在立塔施工时对塔下方一定范围内的树木造成了                             的晴天确定为典型晴天(王欢等,2020)。在两个站
               破坏,因此在塔体建设完成之后,对该范围用相同                            的干季各选择了 1 个典型晴天,增城站典型晴天选
               的树种进行了移栽和补种,由于移栽的树木需要一                            择 2014年 12月 20日,珠海站典型晴天选择 2016年
               定的生长周期才能与周边一致(韦志刚等,2016),                         2月 7日。湿季由于天气多变,仪器故障等原因,无
               因此珠海站 2014 年的数据不具有足够的代表性,                         法挑选合适的典型晴天,因此湿季选择云天进行分
               同时为了保持两个站点的数据间隔时间相同,故珠                            析,增城站云天选择 2015年 6月 26日,珠海站云天
   135   136   137   138   139   140   141   142   143   144   145