Comparative Analysis of Surface Radiation and Energy Characteristics between Desert and Small-Scale Lake on Badain Jaran in Summer

  • LI Jiangang ,
  • AO Yinhuan ,
  • Lü Shihua ,
  • LI Zhaoguo ,
  • AlI Mamtimin
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  • Xinjiang Meteorological Observatory, Urumqi 830002, China;2. Key Laboratory of Land Surface Process and Climate Change in Cold and Arid Regions, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China;3. Institute of Desert and Meteorology, China Meteorological Administration, Urumqi 830002, China

Received date: 2012-09-17

  Online published: 2014-06-28

Abstract

Diurnal variations of surface radiationand energy budget over different underlying surface in clear day were comparatively analyzed based on the observation data from land-atmosphere interactions experiments in Badain Jaran desert in summer of 2009. The results showed that: (1) Diurnal variations of soil temperature and humidity at two stations displayed quasi sinusoid, and the daily range of above-mentioned variables decreased with increased soil depth. Soil humidity in desert station is lesser, and increased from the surface down, as opposed to the sand-lake station, excepting the value is greater during the afternoon in 5 cm depth. (2) The trendency of global radiation at two stations is uniform. The surface long-wave radiation, atmospheric long-wave radiation, effective radiation is lesser, but outgoing radiation is greater in desert station relative to sand-lake station. the surface net radiation difference between two stations are small. (3) The albedo of two stations distributed by the shape of‘U’; the average daily albedo in desert station is 0.32, and sand-lake station is 0.23. (4)It was dominated by sensible heat transportation in surface energy budget and Bowen ratio is 3.4 in desert station. However, latent heat transportation occupied leading position at sand-lake station and Bowen ratio is only 0.2.

Cite this article

LI Jiangang , AO Yinhuan , Lü Shihua , LI Zhaoguo , AlI Mamtimin . Comparative Analysis of Surface Radiation and Energy Characteristics between Desert and Small-Scale Lake on Badain Jaran in Summer[J]. Plateau Meteorology, 2014 , 33(3) : 647 -657 . DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00045

References

[1]王慧, 胡泽勇, 李栋梁, 等. 黑河地区鼎新戈壁与绿洲和沙漠下垫面地表辐射平衡气候学特征的对比分析[J]. 冰川冻土, 2009, 31(3): 464-473.
[2]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, 7(2): 245-254.
[3]Goutorbe J P, Lebel T, Tinga A, et al. A large scale study of land-atmosphere interactions in the semiarid tropics (HAPEX-Sahel)[J]. Annales Geophysicae, 1994, 12(1): 53-64.
[4]Sellers P J, Hall F G, Asrar G, et al. The first ISLSCP field experiment (FIFE)[J]. Bull Amer Meteor Soc, 1988, 69(1): 22-27.
[5]苏从先, 胡隐樵, 江灏, 等. 河西地区热量平衡和蒸散的初步观测研究[J]. 高原气象, 1987, 6(3): 217-224.
[6]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.
[7]邹基玲, 侯旭宏. 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.
[8]沈志宝, 邹基玲. 黑河地区沙漠和绿洲的地面辐射能收支[J]. 高原气象, 1994, 13(3): 314-322.
[9]季国良, 马晓燕, 邹基玲, 等. 黑河地区绿洲和沙漠地面辐射收支的若干特征[J]. 干旱气象, 2003, 21(3): 29-33.
[10]陈世强, 吕世华, 奥银焕, 等. 夏季不同天气背景条件下黑河中游不同下垫面的辐射特征[J]. 中国沙漠, 2008, 28(3): 514-518.
[11]吕达仁, 陈佐忠. 内蒙古半干旱草原气候—生态相互作用问题——IMGRASS 计划初步结果[J]. 地学前缘, 2002, 9(2): 307-320.
[12]吕达仁, 陈佐忠, 陈家宜, 等. 内蒙古半干旱草原土壤—植被—大气相互作用 (IM GRASS) 综合研究[J]. 地学前缘, 2002, 9(2): 295-306.
[13]吕达仁, 陈佐忠, 王庚辰, 等. 内蒙古半干旱草原土壤—植被—大气相互作用——科学问题与实验计划概述[J]. 气候与环境研究, 1997, 2(3): 199-209.
[14]王胜, 张强, 卫国安. 敦煌绿洲-戈壁过渡带地表辐射与能量特征分析[J]. 高原气象, 2005, 24(4): 556-562.
[15]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.
[16]吕世华, 罗斯琼. 敦煌绿洲夏季边界层特征的数值模拟[J]. 高原气象, 2004, 23(2): 147-154.
[17]张强, 黄荣辉, 王胜, 等. 西北干旱区陆—气相互作用试验 (NWC-ALIEX) 及其研究进展[J]. 地球科学进展, 2005, 20(4): 427-441.
[18]陈世强, 文莉娟, 吕世华, 等. 金塔绿洲不同下垫面辐射特征对比分析[J]. 太阳能学报, 2006, 27(7): 713-718.
[19]李万莉, 吕世华, 傅慎明, 等. 金塔绿洲的辐射平衡特征和地表能量研究[J]. 太阳能学报, 2009, 30(12): 1614-1620.
[20]孟宪红, 吕世华. 卫星遥感结合数值模式估算金塔绿洲非均匀地表能量通量[J]. 高原气象, 2012, 31(4): 910-919.
[21]杨莲梅. 塔克拉玛干地区气候变化对全球变暖的响应[J]. 中国沙漠, 2003, 23(5): 497-502.
[22]魏文寿, 王敏仲, 何清, 等. 塔克拉玛干沙漠腹地近地边界层温湿廓线与热量平衡分析[J]. 科学通报, 2009, 53(S2): 18-24.
[23]左大康. 地球表层辐射研究[M]. 北京: 科学出版社, 1991.
[24]董光荣, 高全洲, 邹学勇, 等. 晚更新世以来巴丹吉林沙漠南缘气候变化[J]. 科学通报, 1995, 40(13): 1214-1218.
[25]杨小平. 近3万年来巴丹吉林沙漠的景观发育与雨量变化[J]. 科学通报, 2000, 45(4): 428-434.
[26]陆莹, 王乃昂, 李贵鹏, 等. 巴丹吉林沙漠湖泊水化学空间分布特征[J]. 湖泊科学, 2010, 22(5): 774-782.
[27]陈建生, 凡哲超, 汪集旸, 等. 巴丹吉林沙漠湖泊及其下游地下水同位素分析[J]. 地球学报, 2004, 24(6): 497-504.
[28]闫满存, 王光谦, 李保生, 等. 巴丹吉林沙漠高大沙山的形成发育研究[J]. 地理学报, 2001, 56(1): 83-91.
[29]陈建生, 赵霞, 盛雪芬, 等. 巴丹吉林沙漠湖泊群与沙山形成机理研究[J]. 科学通报, 2007, 51(23): 2789-2796.
[30]阳坤, 王介民. 一种基于土壤温湿资料计算地表土壤热通量的温度预报校正法[J]. 中国科学: 地球科学, 2008, 38(2): 243-250.
[31]左金清, 王介民, 黄建平, 等. 半干旱草地地表土壤热通量的计算及其对能量平衡的影响[J]. 高原气象, 2010, 29(4): 840-848.
[32]Tanaka K, Ishikawa H, Hayashi T, et al. Surface energy budget at Amdo on the Tibetan Plateau using GAME/Tibet IOP98 data[J]. J Meteor Soc Japan, 2001, 79(1B): 505-517.
[33]杨小平. 巴丹吉林沙漠及其毗邻地区的景观类型及其形成机制初探[J]. 中国沙漠, 2000, 20(2): 166-170.
[34]张强, 曾剑, 张立阳. 夏季风盛行期中国北方典型区域陆面水, 热过程特征研究[J]. 中国科学: 地球科学, 2012, 42(9): 1385-1393.
[35]张强, 卫国安. 邻近绿洲的荒漠表层土壤逆湿和对水分 "呼吸" 过程的分析[J]. 中国沙漠, 2003, 23(4): 379-384.
[36]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.
[37]张强, 黄荣辉. 绿洲对其临近荒漠大气水分循环的影响—敦煌试验数据分析[J]. 自然科学进展, 2002, 12(2): 170-175.
[38]范丽军, 董文杰. 西北干旱区地表辐射特性的初步研究[J]. 高原气象, 2002, 21(3): 309-314.
[39]刘宏谊, 杨兴国, 张强, 等. 敦煌戈壁冬夏季地表辐射与能量平衡特征对比研究[J]. 中国沙漠, 2009, 29(3): 558-565.
[40]胡隐樵. 黑河实验 (HEIFE) 能量平衡和水汽输送研究进展[J]. 地球科学进展, 1994, 9(4): 30-34.
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