论文

• 干旱地区中尺度非均匀边界层气候的数值研究
• 陈江;陈万隆;陈宇能
• 1993 Vol. 12 (2): 115-124. 
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• 为了用中尺度模式研究干旱地区非均匀下垫面与大气的相互作用及其对边界层气候的影响,本文对Nickerson等 ^[1]提出的 β-中尺度模式进行了某些修改。在此基础上我们着重对模式进行了敏感性试验,结果表明:模式对植被覆盖度和背景风速十分敏感。其次我们用此模式研究了我国北方(40°N,100°E)夏季非均匀下垫面对边界层气候的影响。

• 临近绿洲的沙漠上空近地面层内水汽输送特征
• 胡隐樵;王俊勤;左洪超
• 1993 Vol. 12 (2): 125-132. 
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• 1991年7月在HEIFE实验区沙漠站进行了一次水汽输送观测实验。观测发现近地面层内比湿廓线常常出现极小值,该极小值高度为零水汽通量面的高度。这个高度以上水汽向下输送,廓线呈逆湿特征,这个高度以下水汽向上输送,廓线呈蒸发特征。沙漠上空近地面层内水汽不是常通量,在一个固定高度上观测到的水汽通量和"潜热通量"不能代表地面的蒸发量和潜热通量。

• 利用简化动力学近似分析黑河实验区的感热通量
• 郭学良;王介民
• 1993 Vol. 12 (2): 133-140. 
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• 本文利用简化动力学近似,运用统计和参数化两种方法分析了黑河实验区的感热通量。结果表明:不稳定条件下绿洲区的感热通量与近地面辐射温度( T _s)和空气温度( T _a)之差符合幂定律方程;沙漠地区符合形式为 H= f[ u( T _s- T _a)]的幂定律方程。利用从实验得到的热传输附加阻尼表示式 kB ^-1=0.2 u( T _s- T _a)用于对空气动力学阻尼( r _a)的参数化,可适用于不同下垫面,并得到了比较满意的感热通量值。最后利用以上结果计算了实验区的潜热通量并做了比较分析。

• 张掖地区的光合有效辐射特征
• 季国良;马晓燕;邹基玲;吕兰芝
• 1993 Vol. 12 (2): 141-146. 
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• 光合有效辐射( PAR)是植物进行光合作用的重要能量来源。本文利用HEIFE期间在临泽(FOP)和张掖(BOP)取得的太阳分光辐射资料,分析研究了张掖地区的光合有效辐射。结果表明:张掖地区晴天 PAR在太阳总辐射中所占的比例在0.419-0.426之间,季节变化不明显;多云天气条件下比值大于晴天,且有较明显的季节变化,夏季大,冬季小。文中还根据实际观测资料拟合得到了张掖地区 PAR的经验公式,据此估算和讨论了张掖地区 PAR的分布情况。

• 黑河实验区若干下垫面总辐射、地表反射率与太阳高度角的关系
• 吴艾笙;钟强
• 1993 Vol. 12 (2): 147-155. 
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• 本文利用1991年"黑河实验"期张掖、化音、沙漠站1月、4月、8月、10月太阳辐射观测资料,分析了晴天总辐射、地表反射率与太阳高度角的关系,得到了不同下垫面、不同季节的地表反射率与太阳高度角的函数关系及各站晴天总辐射与太阳高度角的函数关系的拟合公式,并讨论了这种关系在利用卫星观测资料反演地表反射率中的应用。

• HEIFE绿洲区太阳总辐射和地表反射率的分光谱特征
• 江灏
• 1993 Vol. 12 (2): 156-161. 
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• 太阳辐射的分光测量在许多研究和应用领域中都具有十分重要的意义。本文利用HEIFE临泽子站进行的太阳总辐射和反射辐射的分光观测资料,研究了黑河绿洲区太阳总辐射和地表反射率的光谱特征。研究结果表明:在太阳总辐射的光谱能量分布中,紫外和可见光部分的比例偏小,近红外部分则偏大。在其从冬到夏的季节变化中紫外和可见光部分是由小到大,近红外部分则是由大到小。在其日变化中0.5 μm以下波段是中午大早晚小;0.7 μm以上波段是中午小,早晚大;0.5-0.7 μm波段的日变化不明显。紫外波段的相对日变化幅度最大。地表反射率的光谱特性有明显的季节变化,变化特征与地表植被状况有关。各波段地表反射率的日变化型有一定的季节差异,其中波长小于0.7 μm部分较为明显,并与地表植被状况有关。在裸露地表各波段反射率与太阳高度角的关系中,近红外波段随太阳高度角增加而增大,紫外和可见光波段则随太阳高度角增大而减小。全波段反射率随太阳高度角增大而增大主要是近红外波段的贡献。这是裸露地表光谱反射率的重要特征之一。

• 利用太阳直射光谱计算平川上空水汽和臭氧总量
• 熊效振;孔琴心;刘广仁
• 1993 Vol. 12 (2): 162-169. 
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• 本文利用"HEIFE"1991年10月加强观测期在平川荒漠地区观测的太阳光谱资料,对平川上空大气中水汽总量和臭氧总量进行了计算。计算指出利用多波段太阳光谱资料拟合Ångströ m参数,并引入1nλ的三次多项式,大大地提高了气溶胶光学厚度的计算精度。在上述基础上计算出平川上空10月份臭氧总量平均为0.323 cm-atm,水汽的光学厚度为0.238。分析发现该地区水汽总量与地面相对湿度有较好的相关,其相关系数达0.825。文中对水汽计算的几种方法还进行了比较与讨论。

• 黑河地区沙漠气溶胶浓度和谱分布特征
• 雷文方;任丽新;吕位秀;张文
• 1993 Vol. 12 (2): 170-179. 
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• 本文根据黑河地区的观测结果,着重分析了沙漠气溶胶浓度及其谱分布特征。沙漠气溶胶浓度较低,其中细粒子占绝对优势。扬尘时气溶胶浓度显著增加,其中粗粒子增加幅度最大,比平时高20倍以上,直径( D)在2.0-100 μm间的粗粒子浓度比重从晴天的1.9%上升到9.6%。中等降雨对 D>4.0 μm的沙漠气溶胶粒子的清除效率非常高(>90%),但对总浓度的清除效果不很明显(42.5%),尤其是对其中的 D μm的小粒子(32.8%),因此0.5< D<4.0 μm的沙漠气溶胶粒子具有远距离输送的能力。大尺度气团的迁移大大改变了气溶胶浓度。背景沙漠气溶胶浓度的日变化主要由大气扩散稀释能力控制。背景沙漠气溶胶有三种来源:全球背景气溶胶、地区性的背景土壤尘和局地土壤尘。实测粒度谱呈三峰型结构,能用三对数正态分布函数和来拟合。

• 张掖地区的大气浑浊度
• 马晓燕;邱传涛
• 1993 Vol. 12 (2): 180-185. 
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• 本文利用"黑河试验"期间张掖站1990年11月至1991年10月大气浑浊度的观测资料,分析了该地区大气浑浊度的特点,初步揭示了春季大气浑浊度增大的原因。结果表明:(1)张掖地区大气浑浊度系数β具有明显的季节变化:春季最大,夏,秋季其次,冬季最小;(2)由于大风扬沙的作用,造成春季大气浑浊度明显增大。最后还对春季一次沙(尘)暴过程的载尘量进行了估算。

• HEIFE辐射仪器的标定及资料精度分析
• 季国良;江灏;侯旭宏;邹基玲;马晓燕;周晓平
• 1993 Vol. 12 (2): 186-191. 
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• 本文对HEIFE期间中方3站所用的辐射仪器在试验前和试验中所进行的各次标定结果以及观测资料的精度进行了较详细的分析。结果表明在HEIFE中所使用的辐射仪器性能稳定,所取得的观测资料接近或达到了国际上太阳辐射野外观测的精度要求.文中还对所取得的红外辐射资料的订正进行了讨论。

• 中子土壤水分仪田间标定结果
• 刘巍;王尧奇;韦志刚;吴敬之;高洪春;邱传涛
• 1993 Vol. 12 (2): 192-200. 
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• 1 引言 中子土壤水分仪必须在观测现场重新标定方能得到准确的测量结果。1988年在张掖曾作过一次标定,由于当时观测场地受蒸散器施工影响,标定是在观测场周围邻近田块进行的,目的主要在于检验仪器性能。结果表明国产LNW-50A型中子土壤水分仪性能良好,它的最大缺陷是不能准确测量0-30cm土壤表层的含水量。为此,我们于1990年8-10月在张掖和临泽观测场正式进行标定,并用江苏省农业科学院原子能农业利用研究所提供的重氢聚乙烯板覆盖在土壤表面,试验测量5cm和10cm土壤含水量的可能性。标定方法同文献[1]。

• 春小麦日蒸散规律的研究
• 谢忠奎;雷波;兰念军
• 1993 Vol. 12 (2): 201-208. 
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• 本研究利用称重式仪器--水力蒸发器,观测了不同天气状况、不同生育时期及浇水前、后一天内各时段春小麦的蒸散量。研究结果说明:春小麦夜间(20-08时)蒸散量较小或为负值;蒸散量从08时开始增加,到16时左右达最大值;16时或18时以后蒸散量开始减小,夜间02-06时达全天最低值。晴天春小麦的蒸散量高于阴天,以10至18时差距最大。春小麦灌水及降雨后蒸散量有所增加。日不同时段的蒸散量与气温及水力蒸发器地面温度呈二次曲线关系。

• 干旱地区春小麦耗水量和节水措施的探讨
• 李守谦;谢忠奎;兰念军;雷波;马忠明
• 1993 Vol. 12 (2): 209-216. 
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• 本文研究了春小麦耗水量与产量的关系及其耗水规律,分析了土壤湿度、耗水量对春小麦生长发育的影响。结果表明:拔节至抽穗是春小麦的水分临界期,抽穗至成熟期耗水量最多,耗水模系数最大;产量与耗水量呈二次曲线关系,适宜土壤水分下限为:出苗至拔节期为田间持水量的70%-75%,拔节至抽穗期为60%-65%,抽穗至灌浆初期为55%-60%,灌浆初期至成熟期为50%-55%。本文还对春小麦覆盖地膜的节水增产原因及效果进行了探讨,提出了黑河流域春小麦节水增产的技术措施及进一步研究的意见。

综述

• 缺水地区节水农业的研究概况
• 李守谦;马忠明
• 1993 Vol. 12 (2): 217-222. 
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• 本文根据我国缺水地区近年来对节水农业的研究成果,从基础理论研究、水资源管理、优化配水、节水工程建设、微灌技术的研究与应用、地面灌水技术的改进、地面覆盖节水技术、化学物质节水技术等方面,对我国缺水地区节水农业研究的现状进行了综合论述。我国缺水地区对节水农业的研究已取得了重大进展,但还必须进一步深化理论研究,开发利用新的节水技术,使农业生产向节水、节能、高效的方向持续,稳步发展。

转载

• 干旱地区地表辐射的计算——个例研究
• Ming-Dah Chou;季国良;Kuo-Nan Liou;Szu-Cheng Ou
• 1993 Vol. 12 (2): 223-234. 
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• 我们利用在中国西部黑河流域所进行的陆气相互作用实验的预试验期间地面和卫星观测资料,研究了在干旱地区地表辐射收支演算中所遇到的困难。通过理论辐射传输计算和用卫星资料对云的反演可以得到地表辐射。计算结果与地表测量的太阳辐射和红外辐射比较表明在有些情况下会发生较大的误差。误差主要是由于缺乏气溶胶资料、云反演时的不确定性以及地面观测与卫星测量之间的时间差异所引起。在无云情况下,模式计算的太阳辐射通量系统大于测量值,当地面温度大于50℃和由于不稳定边界层造成尘埃含量大时计算误差特别大,误差的原因是计算中没有考虑气溶胶。我们发现在下午当气溶胶单次散射反射率取为0.5,光学厚度近似地取为0.2时计算误差可以减小,计算的地面太阳辐射通量和实测值比较一致,然而在大气中太阳辐射如此强的吸收原因仍不清楚。对地面测量和卫星测量资料都可以用的个例研究结果表明,地表净太阳辐射通量和红外向下辐射通量的平均误差分别为4.3和-4.7 W/m ²,相应的均方根误差分别为17.4和22.1 W/m ²。较大的误差出现在云量较少时,这可能是反演中误把气溶胶当成了云所造成的。研究结果强调了气溶胶在地表辐射计算中的重要性。同时,由于该地区地表温度的日变化非常大,而地面红外辐射的计算,要求温度测量有较高的时间分辨率,因此在干旱地区地面辐射计算中,从卫星资料反演气溶胶和地面温度应予以最优先考虑。