自动站深层地温40cm、80cm温度变化异常分析

1引言佳木斯基准站自动站担负每天24h气象数据采集,其中包括深层地温40～320cm温度的采集。自动站深层地温传感器安装在人工观测的直管地温表南侧50cm处,并一一对应,排列成行,每只地温传感器间距50cm。人工站40cm温度在4次定点观测时读数,80～320cm温度每日仅在14时观测,自动站每个小时都采集数据。原理上讲,没有外因的影响,深层地温日变化很小,变化幅度<0.5℃,即使因为降水较多,或者连续高温,影响温度变化,也都是有规律性变化的。通过两年对比观测,自动站和人工站两套仪器观测的40～320cm温度相差很小,一般<1.0℃,尤其是160～320cm温度相差仅0.4～0.5℃。     

河西走廊中部干旱区陆面水分和辐射特征研究

利用河西张掖试验站2005年11月—2006年10月的陆面过程观测资料,研究了河西中部干旱区土壤温度、土壤湿度、降水量、地表反照率、地表辐射分量和土壤热通量等物理量的年变化和日变化特征及其影响机制,分析了土壤湿度与降水量的相关关系、地表反照率与降水量及土壤湿度的相关关系。结果表明:干旱荒漠地区土壤温度对太阳加热的响应比较迅速,而且年较差和日较差也比较大。地表层土壤主要受蒸发和降水的影响,土壤湿度变化响应得较快,而深层土壤湿度基本不受地表影响,在冬季土壤湿度变化对降水的响应要滞后1~2个月。降水量与5 cm土壤湿度的相关最好,与深层50cm的土壤湿度相关最差。地表反照率的起伏变化与降水过程对应的比较好,反照率的谷值正好对应降水过程比较集中的时段。地表反照率随土壤湿度的增大是减小的,两者的相关系数达到了0.7346。干旱荒漠区辐射分量年变化幅度普遍比较大,年平均日变化特征表现为非常典型而平滑的日循环形态。土壤冬季向大气输出热量而夏季转变为大气向土壤输入热量,且输入的热量要大于输出。随着季节变化,土壤热通量的日最大值冬季出现最晚、夏季最早,与20 cm土壤温度的变化趋势基本一致。     

博乐市2005—2009年地温变化特征

为全面获得0～320cm地表温度、浅层及深层等不同层次地温的整体变化特征,选取博乐市国家基本气象站2005--2009年自动观测地温资料进行统计分析,结果表明：（1）0～20cm地温具有明显的日变化,其最高（低）值的出现时间均随土壤深度的递增而推迟,深层地温变化则不明显;（2）0～320cm整层地温均具有明显的月变化,其最高（低）值的出现月份类似于浅层地温的日变化;（3）地温整体上夏季与冬季、春季与秋季呈现完全相反的变化趋势;（4）地温整体的平均状况为土壤深度按算术级数增加,则土壤温度的年振幅按几何级数减     

佛山南海区冬季地温日变化特征分析

采用南海区气象站2010年1、2和12月有冷空气影响和无冷空气影响的天气条件下,对地温资料进行分析,包括地温的日变化及垂直结构的日变化分析。结果发现:在冬季没有冷空气影响的各天气条件下,地面温度及浅层地温均呈正弦曲线变化,只是振幅不同、位相不同、周期不同。浅层地温在有冷空气影响下的阴天或雨天不呈正弦曲线变化。有冷空气影响下的阴天和雨天,地温的日变化特征较相似。在各天气条件下80 cm以下土壤深度的地温日变化很小。在晴天或阴天的天气条件下,40 cm以下的深层地温随深度的增加而升高,但在雨天的情况下,清晨时段深层地温不再随深度的增加而升高,而是在80 cm土壤深度处有一个低值区。     

高寒地区日光温室地温变化及预报

利用2012年4月至2013年3月青海大通县日光温室内外地温、气温资料和大通县气象站人工观测资料,分析了高寒冷凉地区不同天气类型下日光温室地温变化规律。结果表明;研究区日光温室内日地温呈正弦曲线变化,晴天变化幅度最明显,阴天最小,地温变幅为地表〉5 cm〉10 cm〉15cm〉20 cm;室内地表、10 cm和20 cm平均地温月变化呈波形变化,最大值出现在7月,最小值在12月;随着深度增加,平均地温年较差逐渐减小;晴天、多云天、阴天不同深度地温平均日较差分别为9.6、8.3、6.1℃;地温日垂直变化仅在14时随着深度增加逐渐下降;除晴天室内最高温度外,其余温度要素与地温之间存在极显著正相关关系;建立的日光温室内10 cm最低温度预报方程和地表最低温度预报模型,可以在业务服务中应用。     

1.6m直管地温表误差的分析

1989年5月17日我去莱阳站出差,正遇到14时1.6m地温观测出现了问题,16日为10.0℃,而17日却为11.6℃。如此深层地温一般日际变化不大,多数为0.0—0.1℃,个别达0.2℃,最大为0.3℃。而这次为什么     

表土结构对浅层地温的影响

浅层地温,即5、10、15、20厘米不同深度的土壤温度。浅层地土壤的热量主要来自地表面对太阳辐射能的吸收和热量的传递。因此,地表状况最直接影响浅层地温的重要因素。 一、地表状况对浅 层地温的影响 地面表层吸收了太阳辐射能并通过传导作用,使浅层地温得以升高。表土结构状况与浅层地温有着密切的关系。松紧程度不同的土壤,会使土壤中的热容量和导热率发生     

保持地表土疏松提高地温观测精度

保持地表土疏松提高地温观测精度笔者在实际观测工作中发现，地温观测记录容易受到人为因素的影响。在地温观测地段土壤板结、温度表球部裸露于地表进行地温观测，就会出现地面日最高温度低于１４时ｏｃｍ地温的失真现象。因此，经常维护地温观测地段，特别是地面温度表安...     

新疆输油气管道160cm地温气候特征分析

利用新疆输油气管道沿线14个气候观测站1971-2010年逐日14时160 cm地温观测数据、日平均气温和日最低气温数据资料,分别采用均值法和线性倾向估计法分析了输油气管线160 cm地温的时空分布特征和地温的变化趋势,同时还分析了新疆输油气管道沿线160 cm地温与气温的变化关系.结果表明:输油气管道沿线160 cm地温总体呈北低南高的态势,近30 a南北疆管线地温均上升了1℃左右,有所不同的是,大气的升温幅度较160 cm地温升温明显,且地温变化滞后于气温变化,二者之间无显著的相关关系.冬季管线160 cm最低地温出现时间南北疆略有差异,南疆大部分在2月中旬出现,北疆则在2月下旬至3月上旬出现.     

对一个“不正常”记录的分析

20 0 3年 1月 2 0日 ,笔者在 0 8时地面气象观测时 ,发现了这样一个“不正常”的情况 :0 8时地面最低温度为 -0 8℃ ,而百叶箱最低温度却为 -2 3℃ !按往常冬季天晴时的情况 ,地面最低温度要比百叶箱最低温度更低一些。由于要及时发地面加密观测报 ,当时观测员在复读记录后如实编发了报文。事后 ,组内对这一“不正常”记录作了一次质量分析。1　要素实况当时气薄 -1上的气象要素情况如表 1所示。2　要素分析根据气象学原理 ,土壤的热容量要比空气大 ,在同样的太阳辐射条件下 ,土壤吸收的热量要比空气多得多。因此 ,在晴好天气下 ,白天的地…     

雷竹林立体气候特征及其对出笋的影响

利用3 a小气候观测分析了雷竹生长期不同层次温度、土壤水分变化特点,以及雷笋生长关键期与气象要素的关系。雷竹林中立体气候特征是气温变化较地温变化大,随着土壤深度的增加地温的变化幅度越来越小;从地面到地下40 cm深度,越往下土壤水分含水率越高。自然出笋期平均地温9.6℃左右时,出笋量明显增加;11.4℃左右时出笋量激增。人工覆盖增温使孕笋期时间缩短,出笋的时间提前1~2月。     

积雪覆盖对高寒草甸土壤温湿及地表能量收支的影响

利用青海玛沁微气象观测站降雪过程的观测数据,探讨了积雪覆盖对土壤温度,土壤体积含水量、土壤热通量及地表能量交换的影响。结果表明:积雪覆盖对浅层土壤温度的影响较为显著,而对深层土壤温度的影响十分微弱。地表有积雪覆盖时,浅层土壤温度日平均值升高,日变化幅度减小,日最低值升高,温度梯度绝对值减小。土壤完全冻结状态下土壤体积含水量几乎不受积雪覆盖影响,土壤融化状态下积雪覆盖会导致浅层土壤体积含水量日变化幅度减小,而对深层土壤体积含水量没有影响。积雪覆盖会减小浅层土壤热通量的日变化幅度。在总辐射相同的晴天条件下,当地表有积雪覆盖时,由于积雪的高反照率导致向上短波辐射增加,净辐射减小,同时感热通量减小而潜热通量增加,感热占比(H/Rn)下降,潜热占比(LE/Rn)升高。     

陆面过程模式CLM4.5在半干旱区退化草原站的模拟性能评估

利用国际协同强化观测期(CEOP)在中国半干旱区退化草地站——通榆站的观测资料,对一个较为完善的陆面过程模式NCAR_CLM4.5(Community Land Model 4.5)的模拟性能进行检验。模拟结果与观测资料的对比表明,CLM4.5能很好地模拟出观测站点的辐射通量、水热交换、土壤温湿的空间分布和时间变化特征。但地表吸收的辐射模拟值略低,土壤湿度偏低,地表吸收的辐射及土壤温度等日变化略大;大气强迫变量处于某些特定的形势下时,模拟存在较大误差,如8月底的模拟。此外,冬季辐射通量、水热交换以及土壤温湿的模拟均存在较大误差,说明CLM4.5模式在冬季地表物理过程的参数化方案上需要进一步改进。     

对几例气温反常现象的分析

众所周知,白天土壤表面由于吸收太阳辐射而增温,并且通过分子热传导向深处传递热量。每层土壤都会吸收到一些热量。这样一来,越是处在下层的土壤获得的热量越少,所以土壤内部温度的变化随深度的增加而减小。从这个理论出发,表1中15cm、20cm深地温应低于5cm、10cm深地温,而该记录     

自动气象站与人工观测数据差异的原因分析

地面气象测报规范要求人工观测在观测时次的45～60分钟之间完成气温、湿度、降水、风、气压、地温的观测．自动站是在00～01分钟内按一定的顺序完成各项日观测的。人工观测靠观测员逐项进行,观测时问跨度较大;由于近地面气象要素随时问而变化,人工观测和自动观测时间上的不同步导致两种观测结果出现差异,这种差异随气象要素的时间变化速率和变化幅度大小而不同,     

1961—2010年德州市地温变化特征

在全球气候变暖的大背景下,研究大气下垫面的地表面温度及深层地温的变化,对工农业生产有重要意义。利用1961—2010年德州市0 cm地面温度,最高温度、地面最低温度4,0 cm和80 cm地温;1980—2010年160 cm和320 cm地温观测数据,采用最小二乘法,探讨了德州市地面及各深层地温的变化趋势特征。结果表明：地面温度及各深层地温均有增温趋势,明显增温主要出现在冬季,夏季多为降温。地面最低温度增温最显著,倾向率为0.47℃/10 a,冬季倾向率最大为0.74℃/10 a;地面最高温度增温最不显著,倾向率为0.15℃/10 a。0 cm地面温度变化倾向率为0.27℃/10 a,夏季降温为-0.04℃/10 a,冬季升温明显为0.51℃/10 a。40 cm和80 cm地温变化倾向率基本一致,明显小于地面温度升温幅度,也小于160 cm和320cm地温升温幅度。     

浅层地温疑误记录分析

１　浅层地温的变化规律浅层地温（５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ）４次定时观测记录的变化规律大致是：晴天日变化明显,且各深度差异较大;阴雨天气日变化和各深度差异较小;浅层日变化大,深层日变化小,浅层变化快,深层变化滞后性明显;晴好天气条件下,各定时观测不同深度地温的变化曲线大致如下：图１　定时观测不同深度地温变化曲线　　从以上曲线可以看出,一般情况下,０２时、０８时地温随深度的增加而递增,１４时地温随深度的增加而递减,２０时则是５ｃｍ、２０ｃｍ地温低,１０ｃｍ、１５ｃｍ地温略高。季节不同变化…     

小兴安岭五营林区地温变化特征分析

小兴安岭五营林区各层年平均地温中,地表温度最高,20cm浅层地温最低。10月一次年3月地表及浅层土壤热量由下向上传导,在20cm深度左右出现逆温层;而4-9月热量传导则由上而下。年际变化和日变化中,地温峰值均随着深度的增加而变小,并且出现的月份存在滞后现象,日变化中峰值出现的时间与气温相比具有一定的前移性。     

对一次地温观测记录的审核浅析

我在对某站11月份地面气象观测记录月报表的审核过程中,发现该站20日02时20厘米的地温记录为29.6℃,与前后记录相比,显得甚为特殊(详见下表)。该记录是否有误读?应为多少?我们从不同角度,进行了反复分析。 从地温变化规律来看:在同一定时观测上下层的变化,一般情况下,02时的地温由浅到深,应该是由低到高,而且变幅也该有较规律。但该站20日02时0—20 cm的各     

浅谈直管地温表的观测规律

直管地温表安置在观测场内南侧,面积3×4m2,自东向西,由浅而深,表间相距约50cm,在地中央排成一行。40cm温度表于每日2、8、14、20时观测,80、160、320cm地温表于每日14时观测。土壤温度变化先从表面开始,逐渐影响土壤深层的温度变化。热量的传递需要一定的时间。当土壤表面热量累积达到最大值而出现一天中的最高温度时,土壤各深度的温度尚未达到一天中的极大值。因此,土壤最高、最低温度出现的时间,随深度增加而滞后。一般情况下40cm地温从每年1月初开始逐渐回升,到8月初达一年中的最高值,以后又逐渐下降,在次年的1月初达全年的最小值。80cm…