论文

中国黄土高原半湿润地区陆面温、 湿特性及辐射收支特征研究

  • 王兴- ,
  • 张强 ,
  • 王胜
展开
  • 中国气象局兰州干旱研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与 减灾重点开放实验室, 甘肃 兰州 730020;西北区域气候中心, 甘肃 兰州730020;3. 甘肃省气象局, 甘肃 兰州730020

网络出版日期: 2013-10-28

Study on Soil Hydrothermal Property in Semi-Humid Region of Loess Plateau

Expand

Online published: 2013-10-28

摘要

利用黄土高原陆面过程试验研究项目平凉试验站的观测资料, 经过质量控制用于研究黄土高原半湿润区土壤温湿特性及地表辐射平衡。结果表明, 在8、 9月前后土壤温度从地面到深层由增温型变成冷却型, 在2月前后由冷却型向增温型过渡。由于枯水年的连续出现, 平凉试验站在2010年3月之前存在明显的土壤干层, 4月后该干层消失, 这种明显的季节性浅层土壤干层是黄土高原塬区与其他地区的不同之处。与干旱荒漠区的敦煌和黄土高原半干旱区的定西对比可知, 黄土高原半湿润区平凉的净辐射远大于敦煌, 也比定西偏大, 说明平凉对太阳辐射的吸收能力比敦煌和定西都强, 更有利于植被生长。四季典型晴天反照率的日变化显示, 冬季反照率日变化幅度最小, 夏季最大, 春、 秋季的变幅介于中间。

本文引用格式

王兴- , 张强 , 王胜 . 中国黄土高原半湿润地区陆面温、 湿特性及辐射收支特征研究[J]. 高原气象, 2013 , 32(5) : 1272 -1279 . DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00058

Abstract

Soil hydrothermal property and ground energy balance in semi-humid region of loess plateau were evaluated  by utilizing the quality controlled data from Pingliang experimental station. The research indicates that the soil temperature changes from storage type before August and September to expenditure type after August and September, it reverse before and after February. Dry soil layer is found before March 2010 at 40 cm depth, it disappeared after April 2010. This obvious seasonal shallow dry soil layer is the difference with other places. Comparing with Dunhuang in arid desert region and Dingxi in semi-arid region of loess plateau, the net radiation of Pingliang is much higher than Dunhuang, it also a little higher then Dingxi, this suggests that the solar radiation absorptive capacity of Pingliang is larger than that of Dunhuang and Dingxi, it is beneficial to vegetation. Diurnal albedo variation in typical clear day of four seasons shows that change range in winter is the smallest, the summer is the biggest, spring and autumn is between winter and summer.

参考文献

[1]张强, 王胜. 干旱荒漠区土壤水热特征和地表辐射平衡年变化规律研究[J]. 自然科学进展, 2007, 17(2): 211-216.
[2]World Meteorological Organization (WMO). Report of Third Session of JSC Working Group on Land Surface Processes and Climate[R]. Manhatan, Karnsas, WCRP-8, WMO/TD-No. 1987: 232.
[3]蒋维楣, 王咏薇, 张宁.城市陆面过程与边界层结构研究[J].地球科学进展, 2009, 24(4): 411-419.
[4]Bolle H J, Anderé J C, Arrue, et al. EFEDA- European field experiment in a desertification-threatened area[J]. Annual Geophysics, 1993, 11(2): 173-189.
[5]Piers Sellers, Forrest Hall, Ranson K J, et al. The boreal ecosystem atmosphere study (BOREAS): An overview and early results from the 1994 field year[J]. Bull Amer Meteor Soc, 1995, 76(9): 1549-1577.
[6]Halldin S, Gottschalk L, Griend Van de, et al. NOPEX-A northern hemisphere climate processes land surface experiment[J]. J Hydrology, 1998, 212(1): 172-187.
[7]Yamazaki N, Kalahari H, Yatagai A, et al. Current status of GAME reanalysis project and some preliminary results [C]. Internation GAME/HUBEX Workshop. Sapporo, 12-14 September, 2000: 24-29.
[8]Oncley S P, Foken T, Vogt R, et al. The energy Balance Experiment EBEX-2000[C]. 15thConference on Boundary Layer and Turbulence. Wageningen: American Meteorology Society, 2002: 1-4.
[9]高由禧. “HEIFE”专刊(1)[J]. 高原气象, 1992 , 9(2): 前言.
[10]胡隐樵, 高由禧, 王介民, 等. 黑河实验(HEIFE)的一些研究成果[J]. 高原气象, 1994, 13(3): 225-236.
[11]胡隐樵, 高由禧. 黑河实验(HEIFE)─对干旱地区陆面过程的一些新认识[J]. 气象学报, 1994, 52(3): 285-296.
[12]张强, 赵鸣. 绿洲附近荒漠大气逆湿的外场观测和数值模拟[J]. 气象学报, 1999, 57(6): 729-740.
[13]张强, 胡隐樵. 热平流影响下湿润地表的通量-廓线关系[J]. 大气科学, 1995, 19(1): 8-20.
[14]张强, 胡隐樵, 赵鸣. 降水强迫对戈壁局地气候系统水、 热输送的影响[J]. 气象学报, 1997, 55(4): 492-498.
[15]马耀明, 王介民. HEIFE非均匀陆面上区域能量平衡研究[J]. 气候与环境研究, 1997, 2(3): 293-301.
[16]张强, 卫国安, 黄荣辉. 敦煌戈壁大气曳力系数的观测与研究[J]. 中国科学, 2001, 31(9): 783-792.
[17]张强, 周毅. 敦煌绿洲夏季典型晴天地表辐射和能量平衡及小气候特征[J]. 植物生态学报, 2002, 26(6): 717-723.
[18]张强, 曹晓彦. 敦煌地区荒漠戈壁地表热量和辐射平衡特征的研究[J]. 大气科学, 2003, 27(2): 245-254.
[19]张强, 孙昭萱, 王胜. 黄土高原定西地区陆面物理量变化规律研究[J]. 地球物理学报, 2011, 54(7): 1727-1737.
[20]Zhang Q, Zeng J, Zhang L Y. Characteristics of land surface thermal-hydrologic processes for different regions over North China during prevailing summer monsoon period[J]. China Earth Sci, 2012, doi: 10.1007/s11430-012-4373-8.
[21]李振朝, 韦志刚, 文军, 等. 黄土高原典型塬区冬小麦地表辐射和能量平衡特征[J]. 气候与环境研究, 2008, 13(6): 751-758.
[22]王胜, 张强, 岳平, 等. 黄土高原中部典型台塬区冬季微气象特征研究[J]. 高原气象, 2011, 30(4): 982-988.
[23]郝小翠, 张强, 岳平, 等. 黄土高原大孔径闪烁仪观测特征量T*的研究[J]. 高原气象, 2013, 32(2): 665-672, doi: 10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00063.
[24]杨兴国, 张强, 王润元, 等. 陇中黄土高原夏季地表能量平衡观测研究[J]. 高原气象, 2004, 23(6): 828-834.
[25]毕建荣, 黄建平, 刘玉芝, 等. 黄土高原半干旱区地表辐射特征[J]. 兰州大学学报(自然科学版), 2008, 44(3): 33-38.
[26]杨启国, 杨兴国, 马鹏里, 等. 陇中黄土高原冬季地表辐射和能量平衡特征[J]. 地球科学进展, 2005, 20(9): 1012-1021.
[27]张强, 王胜. 关于黄土高原陆面过程及其观测试验研究[J]. 地球科学进展, 2008, 23(2): 167-173.
[28]张强, 胡向军, 王胜, 等. 黄土高原陆面过程试验研究(LOPEX)有关科学问题[J]. 地球科学进展, 2009, 24(4): 363-371.
[29]李宏宇, 张强, 王胜. 陇中黄土高原夏季陆面辐射和热量特征研究[J]. 地球科学进展, 2010, 25(10): 1-12.
[30]王欣, 文军, 韦志刚, 等. 中国黄土高原塬区表层土壤水分盈缺状况的研究[J]. 高原气象, 2009, 28(3): 530-538.
[31]Wen Jun, Wei Zhigang, Lü Shihua, et al. Autumn daily characteristics of land surface heatand water exchange over the loess plateau mesa in China[J]. Adv Atmos Sci, 2007, 24(2): 301-310.
[32]韦志刚, 文军, 吕世华. 黄土高原陆-气相互作用预试验及其晴天地表能量特征分析[J]. 高原气象, 2005, 24(4): 545-555.
[33]刘远永, 文军, 韦志刚, 等. 黄土高原塬区地表辐射和热量平衡观测与分析[J].高原气象, 2007, 26(5): 928-937.
[34]Li Lingling, Huang Gaobao, Zhang Renzhi, et al. Effects of lucerne removal time on soil water and productivity in a lucerne wheat rotation on the western Loess Plateau[J]. Acta Agronomica Sinica, 2011, 37(4): 686-693.
[35]何福红, 黄明斌, 党廷辉. 黄土高原沟壑区小流域土壤干层的分布特征[J]. 自然资源学报, 2003, 18(1): 30-36.
[36]邹基玲, 候旭宏, 季国良. 黑河地区夏末太阳辐射特征的初步分析[J]. 高原气象, 1992, 11(4): 381-388.
[37]孙昭萱, 张强. 黄土高原半干旱区陆面温度和能量的气候特征分析[J]. 中国沙漠, 2011, 31(5): 1302-1308.
文章导航

/