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相似文献
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1.
麦田能量转化和水分传输特征   总被引:19,自引:1,他引:19  
本文利用麦田微气象和土壤水分观测资料,分析了冬小麦田水分能量转化传输等征,结果表明,灌溉前比灌溉后波文比大,日际午间(11:00~15:00)波文比与空气动力学阻力相关系数达0.72,比波文比与净辐射,土壤含水量关系显著,灌溉前比灌溉后反射率大;日平均反射率在孕穗期最大,在0.21~0.22间,而后逐渐下降,乳熟期仅为0.15~0.16左右,从3月20日~5月30日,麦田总蒸散量为297mm,净辐  相似文献   

2.
黄小涛  罗格平 《干旱区地理》2017,40(6):1198-1206
基于HL20波文比系统获得了天山北坡低山丘陵干草原2013-2015年的能量、气象观测数据,采用波文比-能量平衡法对其生长季(4~10月)蒸散特征进行了分析。结果表明:(1)生长季蒸散日内变化总体呈现中午最高、早晚变小和夜间蒸散微弱的特征,阴雨天蒸散日内变化相对复杂,蒸散强度通常弱于晴天;2013-2015年生长季蒸散量平均值为353.2 mm,生长季蒸散量在不同年份、不同季节和不同月份差异较大;2013-2015年生长季凝结水占降水量的比例分别为9.7%,18.8%和16.8%,日均凝结水量分别为0.177 mm,0.179 mm和0.316 mm。(2)生长季潜热和感热占据了净辐射能的主体且总体上潜热小于感热,白天潜热最大值出现之前,潜热会出现短暂小幅降低的情况。生长季感热和潜热逐日对比变化与植被长势密切相关。(3)波文比在夜间波动较大,变化复杂,白天上午波文比从负值增大到<1的正值,再到>1的正值,中午波文比为>1的正值,20:00左右波文比值开始回落。  相似文献   

3.
沙丘人工差不嗄蒿植被建立后的微气候变化   总被引:8,自引:2,他引:8  
李胜功  赵哈林 《中国沙漠》1997,17(2):133-137
运用波文比热量平衡法和空气动力学梯度法初步分析了人工固定沙丘过程中的微气象变化。研究结果表明,随着流沙的固定,反射率减少;净辐射占太阳辐射的比例增大;热收支中,潜热通量所的份额增多,近地表风速及其垂直切变减小。  相似文献   

4.
冬小麦能量平衡及蒸散分配的季节变化分析   总被引:13,自引:0,他引:13  
本文分析了华北平原冬小麦生态系统辐射收支、热量平衡以及蒸散在冠层蒸腾和土壤蒸发之间的分配特征。结果发现,在冬小麦生长过程中,系统截获的太阳短波辐射随小麦的生长而变,它占太阳总辐射的比例,初期为0.8左右,尔后随叶面积的增加而逐渐下降,在孕穗期最小,约为0.75,之后,随叶片枯黄、麦穗的成长又上升,最后可达0.86。净辐射占太阳总辐射的比例,可分成如下3个阶段:拔节期比值较低,约为0.45;孕穗抽穗期约为0.5;灌浆期比值最大,约0.57。随着叶面积指数(LAI)的增加,土壤热通量与净辐射之比,由返青初期的0.13迅速下降,直至较为稳定的0.06。潜热通量消耗净辐射的大部分,且随LAI的增加而增大。从返青到乳熟的58天内(4月1日~5月28日),麦田总蒸散量约为250mm,其中土壤蒸发量约为50mm,冠层蒸腾约为200mm,分别占总蒸散量的20%和80%。  相似文献   

5.
沙漠腹地人工绿地地表能量交换特征   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
运用涡度相关法开路系统对塔克拉玛干沙漠腹地人工灌溉绿地生长季地表能量交换特征以及与环境因子的关系进行测定分析。结果表明:在典型晴天条件下,无论是沙漠区还是沙漠腹地灌溉绿地,白天感热通量在净辐射通量的分配中所占的份额最大,潜热交换仅占很小的比例,人工绿地感热通量和潜热通量的峰值为230.54 W/m2和88.5 W/m2,沙漠区为220 W/m2和17.55 W/m2,沙漠腹地人工灌溉造林后潜热交换明显增加。沙漠腹地造林后,绿地波文比日变幅和日均波文比均减小,绿地日均波文比为沙漠区的15%,人工绿地的营建促使了局地气候的改变。绿地地表能量交换受气象因子和下垫面条件的影响和制约,按相关系数的高低,环境因子对感热、潜热通量的影响依次为:Rn>△Ta>△TS>v>TS,沙漠区人工造林后地表能量交换与多个环境因子有着密切的关系。这些研究结果将加深我们对沙漠地区人工灌溉造林地近地层能量交换的认识。  相似文献   

6.
利用SiB2 模型对中国东北地区农田、草地和森林3 种土地利用类型的地表能量平衡过程展开研究,分析不同土地利用类型对生物地球物理参数(反照率和粗糙度)、能量平衡(净辐射、潜热和显热)和气候(冠层温度)的影响。结果表明:①模型模拟的地表能量平衡与实测数据的年变化动态相似(R2>0.42),差值保持在±30 W/m2,温度在±4 ℃。②利用相同气象数据模拟不同土地利用类型通过生物地球物理过程对地表能量平衡和气候的影响,发现森林吸收的净辐射最高且主要用于潜热分配,农田的净辐射最低且主要用于显热分配,草地净辐射和能量分配居中。③生态系统获得的净辐射主要受反照率的影响,净辐射分配受叶面积指数的调节。④冠层温度(℃)受反照率和净辐射在潜热和显热间分配的相对重要性的影响:年平均值为森林(7.7)>农田(7.64)>草地(6.67)。⑤降水对模拟结果有显著影响,是森林模拟差异的主要原因。在不同土地利用类型中,降水增加土壤水分,净辐射更多分配到潜热,较少分配到显热,降低冠层温度。  相似文献   

7.
华北平原典型农田水、热与CO2通量的测定   总被引:42,自引:1,他引:42  
在中国科学院栾城农业生态试验站用波文比-能量平衡法与涡度相关技术对净辐射通量(Rn),潜热通量(λE),感热通量(H),土壤热通量(G)与冠层CO2通量(Fco2)进行了长期定位研究,结果显示Rn大部分用于作物潜热的消耗,连续2年4个生长季λE/Rn都在70%以上,在作物生育盛期,夏玉米λE/Rn略高于冬小麦,H/Rn都在15%左右,G/Rn在5%-13%之间,且冬小麦G/Rn明显高于夏玉米。蒸发比值(EF)在不同的理想环境条件下,随着可供能量(Rn-G)的增加表现出先迅速下降,后缓慢下降,最后趋于稳定的趋势,并在冬小麦环境条件下得到了验证,直角双曲线模型可以模拟Fco2随光通量密度(PPFD)的响应过程。晴天冠层水分利用效率(WUE)不是在正午出现最高值,当PPFD达到1500μmolm^-2s^-1左右时,WUE却略有下降。  相似文献   

8.
据1987年5—10月在北京西山李子峪沟观测所得的微气候资料,运用波文比-能量平衡法,研究了坡地的辐射状况及能量平衡的各分量变化规律。分析结果表明,与阴坡相比,阳坡总辐射强度、净辐射量均较大;在雨季(6—8月),阴阳坡蒸发散量均为3.4—4.4毫米/日;潜热通量占净辐射量比例:阳坡约62%,阴坡约67%;植被层下土壤热交换量占净辐射量比例:阳坡约16%,阴坡约12%。  相似文献   

9.
绿洲农田作物的显热和潜热输送   总被引:4,自引:0,他引:4  
本文根据波文比-能量平衡法,利用观测资料计算了荒漠-绿洲交界处绿洲农田作物(棉花、水稻)的显热和潜热,并进行了分析和比较。  相似文献   

10.
波文比用以描述从地球表面到空气中以潜热或感热发生的热传递过程,其由于土地利用和覆盖变化的生物物理效应而成为研究热点。波文比对评估生态系统气候调节功能具有一定的作用,但在大多数生态评估中常常被忽略。本文以位于气候敏感区和脆弱区的青藏高原腹地的三江源地区为研究区域,基于MODIS蒸散产品以及2001–2018年MODIS反照率计算出的陆地表面净辐射估算出波文比,并利用通量观测数据对MODIS蒸散产品进行了验证。通过多元线性回归和结构方程模型(SEM)两种方法分别分析了波文比的时空变化和影响因素。结果表明:1)MOD16蒸散数据与海北和当雄两个高寒草甸的涡度通量观测数据显著相关,相关系数分别为0.78和0.70,显著水平P值均小于0.01;2)2001–2018年期间三江源地区草地的多年平均波文比是2.52±0.77,呈从东南向西北逐渐递增的空间格局;研究时段内波文比整体呈下降趋势(Slope=–0.025, R~2=0.21, P=0.056);3)以年总降水量、年平均气温、年平均相对湿度、年平均NDVI及年均反照率为自变量的多元线性回归方程,可解释三江源全区平均波文比年际变化的51%,根据标准化回归系数,气温的影响最大,这表明气候变暖对净辐射分配为感热和潜热的比例有很大的影响;4)此外,植被变化的贡献通过结构方程模型进行定量分析,结果表明NDVI的增加将导致反照率的下降,路径系数为–0.57,反照率对波文比影响为正,路径系数为0.43,这是由于气候变化引起的NDVI变化的负面和间接影响。明显的湿润气候可以增加蒸散,以全球气候变暖为主并叠加降水增加的气候变化,将促进植被生长,地表反照率降低,会使地表净辐射增加;但同时气候变暖主导并直接促进了地表蒸散增加,导致了波文比降低,表明波文比能够综合反映区域气候和植被变化的生物地球物理效应,可在今后生态系统评估中作为气候调节功能指标之一。  相似文献   

11.
运用波文比-能量平衡法和大型蒸渗仪对沙地春小麦的蒸散量进行了连续的测定和估算,并对由于降雨和灌溉所引起的土壤有效水分变化与沙地春小麦蒸散量之间的相关关系进行了初步探讨。结果表明:①春小麦蒸散量在降水或灌溉后1~2 d最大,然后逐渐下降,说明春小麦的蒸散速度受土壤有效水分含量的影响;②春小麦出苗前和生长初期,蒸散以地表蒸发为主,蒸散量较小,感热通量和土壤热通量较大;随着时间推移,L AI(叶面积系数)逐渐增大,由于作物遮蔽,感热通量和土壤热通量减小,潜热通量对净辐射贡献增大;③测定期间,波文比在早晨日出前(5:00)达到最大,至下午15:00左右下降为最小,然后开始增大至次日凌晨;④应用波文比-能量平衡法估测的沙地春小麦蒸散量与大型蒸渗仪的测定值一致性较好,相关系数R2为0.9055。  相似文献   

12.
Surface energy fluxes were measured using Bowen-Ratio Energy Balance technique (BREB) and eddy correlation system at Luancheng of Hebei Province, on the North China Plain from 1999 to 2001. Average diurnal variation of surface energy fluxes and CO2 flux for maize showed the inverse "U" type. The average peak fluxes did not appear at noon, but after noon. The average peak CO2 flux was about 1.65 mg m-2 s-1. Crop water use efficiency (WUE) increased quickly in the morning, stabilized after 10:00 and decreased quickly after 15:00 with no evident peak value. The ratio of latent heat flux (λE) to net solar radiation (Rn) was always higher than 70% during winter wheat and maize seasons. The seasonal average ratio of sensible heat flux (H) divided by Rn stayed at about 15% above the field surface; the seasonal average ratio of conductive heat flux (G) divided by Rn varied between 5% and 13%, and the average G/Rn from the wheat canopy was evidently higher than that from the maize canopy. The evaporative fraction (EF) is correlated to the Bowen ratio in a reverse function. EF for winter wheat increased quickly during that revival stage, after the stage, it gradually stabilized to 1.0, and fluctuated around 1.0. EF for maize also fluctuated around 1.0 before the later grain filling stage, and decreased after that stage.  相似文献   

13.
The passage of subtropical cold fronts through central Australia produces the only significant mesoscale meteorological features in the region. The interaction of these cold fronts with the surface energy balance strongly affects the local weather and climate. The surface energy balance was measured at a semi-arid site in Alice Springs, central Australia, to determine how it was influenced by the passage of subtropical cold fronts. Both Bowen ratio and eddy correlation methods were used. The daytime energy balance of the site showed high net radiation that was partitioned into 75% sensible heat flux and 25% soil heat flux with little or no latent heat flux. At night there was a large net radiative loss that was balanced primarily by a loss of heat from the soil. The cold fronts predominately passed through Alice Springs at night and showed a strong surface signature. The fronts brought moister air resulting in higher water vapour pressures during their passage. The nocturnal boundary layer was often disturbed as the front passed, resulting in warm, moist air being mixed down toward the land surface. Mixing decreased the soil heat flux and increased latent heat fluxes toward the surface. Moisture that accumulated at the surface at these times was often evaporated after a return to drier conditions. During the daytime, surface signatures in soil and sensible heat fluxes were less distinct due to the strong convective mixing. Latent heat fluxes followed a similar trend to the nocturnal case.  相似文献   

14.
极端干旱区柽柳林地蒸散量及能量平衡分析   总被引:2,自引:4,他引:2  
运用波文比-能量平衡法对极端干旱区柽柳林地的蒸散量及能量通量进行了连续的测定和估算,并对柽柳林地蒸散特点和能量平衡进行了分析和探讨。结果表明:柽柳林地的日平均蒸散量为1.6 mm/d,整个生长季的蒸散量为248.2 mm,蒸散量的季节变化系数为47%±3%。柽柳林地蒸散量的季节变化与土壤水分条件密切相关。柽柳林地蒸散量受气象因子和下垫面条件的影响和制约。在极端干旱区,感热通量消耗了绝大多数的能量,潜热通量在整个生长季只占很小的一部分,夜间,土壤储存的能量是大气能量的主要来源,而白天土壤是能量的主要汇源。  相似文献   

15.
Surface energy fluxes were measured using Bowen-Ratio Energy Balance technique (BREB) and eddy correlation system at Luancheng of Hebei Province, on the North China Plain from 1999 to 2001. Average diurnal variation of surface energy fluxes and CO2 flux for maize showed the inverse “U” type. The average peak fluxes did not appear at noon, but after noon. The average peak CO2 flux was about 1.65 mg m-2 s-1. Crop water use efficiency (WUE) increased quickly in the morning, stabilized after 10:00 and decreased quickly after 15:00 with no evident peak value. The ratio of latent heat flux (λE) to net solar radiation (Rn) was always higher than 70% during winter wheat and maize seasons. The seasonal average ratio of sensible heat flux (H) divided byR n stayed at about 15% above the field surface; the seasonal average ratio of conductive heat flux (G) divided by Rn varied between 5% and 13%, and the averageG/R> n from the wheat canopy was evidently higher than that from the maize canopy. The evaporative fraction (EF) is correlated to the Bowen ratio in a reverse function.EF for winter wheat increased quickly during that revival stage, after the stage, it gradually stabilized to 1.0, and fluctuated around 1.0. EF for maize also fluctuated around 1.0 before the later grain filling stage, and decreased after that stage.  相似文献   

16.
Summertime observations of surface radiation budget, energy balance and atmospheric surface layer meteorology were made on an arid valley floor planted with Haloxylon aphyllum to combat desertification in central Iran. The surface microclimate is characterized and compared with other arid regions and the role of ‘desert greening’ on surface fluxes is considered. A high surface albedo (0.265) and large longwave radiation loss produced relatively low net radiation. Energy partitioning was dominated by sensible and ground heat fluxes with opposing diurnal asymmetry governed by strong diurnal variability in eddy diffusivity. The Bowen ratio was 2.53, which fell inside the range of other vegetated arid surfaces. Surface temperature gradients were strong both in the atmospheric surface layer and in the substrate, with consistent lapse conditions by day and inversions at night. The wind regime included a moderate daytime regional wind which displayed Coriolis turning and weaker nocturnal slope flows. Actual evapotranspiration (1 mm dy−1) was only a small fraction of potential evapotranspiration. The diurnal pattern of AET indicates strong stomatal control. The desert greening effect of Haloxylon plantations provided atmospheric water and reduced sensible heat flux by up to 40%.  相似文献   

17.
夏秋季绿洲荒漠过渡带芨芨草地蒸散及能量平衡特征研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
闫人华  熊黑钢  张芳 《中国沙漠》2013,33(1):133-140
以实测气象资料为基础,运用波文比能量平衡法计算绿洲-荒漠过渡带芨芨草的蒸散量,并分析了其蒸散日变化规律及地表能量平衡特征。结果表明:①不同天气条件下的蒸散日变化曲线特征差异显著。晴天因辐射强、蒸散量大,蒸散曲线显示为“高耸”型;由于受云量和降水的影响,阴天曲线呈“平缓”型;雨天曲线则表现为“偏态”型,而平均蒸散曲线变化与晴天较为相似。②随着气候由夏季向秋季转变,早晨蒸散发生和夜间蒸散结束的时间点分别表现出1.73 min·d-1的滞后性和2.02 min·d-1的前移性;同时,蒸散峰值以0.0036 mm·d-1的速度递减。与一些相对叶宽的植被覆盖地相比,芨芨草地蒸散量日际波动幅度较小。③净辐射通量(Rn)、 潜热通量(LE)、感热通量 (H)及 土壤热通量(G)的平均值都表现出较为一致的日循环变化趋势。G/Rn、H/Rn、LE/Rn曲线白天平滑,夜间波动,日出和日落前后波动最为剧烈。潜热占净辐射的58.8%,远大于沙漠、戈壁,而低于绿洲。④晴天波文比(β)日内变化曲线呈明显的下降趋势,平均变化率接近-2%,但日间变化曲线略呈上升趋势,变化率为4.8‰。前者反映了晴天的潜热活动在日内随时间变化而愈来愈强,后者则表明感热活动在夏秋季中随日期的推移而逐渐增强。  相似文献   

18.
夏季不同天气条件下沙漠辐射和能量平衡的对比分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
利用2009 年7 月24 日-9 月12 日“巴丹吉林沙漠陆-气相互作用观测试验”资料,对比分析了典型晴天和阴天下巴丹吉林沙漠地表辐射、能量平衡和土壤温度的日变化规律.结果表明:①巴丹吉林沙漠典型晴天条件下总辐射、地表反射辐射、地表长波辐射、有效辐射、净辐射的峰值和日积分值都比典型阴天条件下大,大气长波辐射比阴天条件下小.两种天气条件下净辐射日积分值占太阳总辐射的1/3.②沙漠地区典型晴天地表反射率呈U型,白天均值为0.32;阴天变化较平缓,均值为0.29.③两种天气条件下地表热量平衡都以感热输送为主,波文比分别为4.55 和1.16.晴天不平衡能量达到净辐射的20%,阴天为30%.④晴天条件下有效能量夜间为负值,白天为正值,阴天全天为正值;湍流能量全天均为正值.能量闭合度(EBR)晴天平均为0.68,阴天为0.76.⑤土壤温度5~10 cm日较差逐渐减小,20、40 cm日变化不明显;5 cm土壤热通量日变化较大,20 cm土壤热通量振幅较小.  相似文献   

19.
冬小麦水分利用效率及其环境影响因素分析   总被引:28,自引:0,他引:28  
李俊  于沪宁 《地理学报》1997,52(6):551-560
1996年4月~6月在华北平原采用波文比-能量平衡法测定冬小麦田蒸散和CO2通量,求取冬小麦瞬时水分利用效率。土壤湿度较低时,冬小麦瞬时水分利用效率呈L型或U型日变化,其变化范围在-0.0194~0.6414;日较差范围在0.1138~0.6321。瞬时水分利用效率早晨最高且变化迅速,白天较低且变化平缓。土壤湿度较高时,瞬时水分利用效率范围在-0.0157~0.1381;日较差范围在0.0616~0.1537,其日变化不明显。从冬小麦拔节期到灌浆期,水分利用效率白天平均值变化较大,其范围在0.0110~0.0532,日较差变化范围在0.0616~0.6321,二者均于5月中旬达到最高,之后在波动中呈下降趋势。冬小麦水分利用效率白天平均值和日较差的季节变化明显受土壤水分影响。冬小麦水分利用效率白天平均值与0cm~60cm的有效土壤水分呈负相关,达到0.05显著水平;与0cm~20cm和0cm~100cm土层土壤有效水分无明显相关关系。冬小麦瞬时水分利用效率与饱和差呈极显著负相关,达到0.01显著水平。土壤湿度较低时二者呈幂相关关系;土壤湿度较高时二者呈线性相关,且相关系数比土壤湿度低时高。在低土壤含水量下,冬  相似文献   

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