陆面过程模式的改进及其检验

文中对陆面过程模式 (BATS)进行了改进 ,改进后的模式能较好地模拟地表物理量的年、季和日变化 ,它有两方面的特点 :采用热扩散方程模拟 7层土壤温度 ,模拟的温度可与实测值进行比较 ;在BATS的地表径流方案中 ,考虑了空间不均匀性的一般地表径流 (GVIC)过程 ,研究结果表明 :⑴模式能很好地模拟各层土壤温度的年、季和日变化。冬季土壤温度下层高于上层 ,而在夏季上层高于下层 ,这种上下层温度的转换时间大约在 4和 10月份 ,这与实测土壤温度的年变化非常一致。较为准确地模拟了各层土壤温度日变化的时滞效应。⑵用南京和武汉站的资料 ,将BATS地表径流方案模拟的地表水分分量与GVIC方案进行比较 ,BATS地表径流方案模拟的地表水分分量 ,与总水量的平衡相差较大 ,而GVIC模拟的效果相对较好 ,地表总水量基本上与降水总量达到了平衡     

江西省7至9月水汽资源特征

根据天气学原理 ,对 11个探空站 1988～ 1997年 7、8、9月逐日 (0 7时、19时 )资料与同期天气系统 (低槽、副热带高压、低压辐合、东风波、台风低压、大陆高压、台风外围 )进行计算与分析 ,结果表明 ,江西省 1988～ 1997年 7～ 9月平均水汽量值为 4 .4 6 g·cm-2 ,其中 :0 7时为 4 .4 4 g·cm-2 ,19时为 4 .4 7g·cm-2 ,7、8、9月平均水汽量值各为4 .8g·cm-2 、4 .6 4 g·cm-2 、4 .0 9g·cm-2 。水汽量分布为南部高北部低 ,东部和西部居中。东风波影响时水汽量最大 ,值为 9.2 3g·cm-2 ,大陆高压影响时水汽量最小 ,值为 0 .78g·cm-2 。轻度干旱频率区水汽量值最大 ,为4 .81g·cm-2 ,最小值出现在重度干旱频率区 ,为 0 .72 g·cm-2 。夏季水汽交换次数为 9.4次 /月 ,水汽更新率为 10 .2天。     

内蒙古干草原羊草群落水分平衡及水分利用对策

对干草原羊草群落的水分平衡及水分利用进行了探讨 ,结果为 :1 羊草群落水分亏缺主要出现在雨季前 ,全年水分亏缺 5 7mm ;2 土壤含水量通常在 6、7月份较差 ,植物易受到干旱胁迫 ;3 羊草的水分利用效率前期高后期低。在水分充足时 ,水分利用效率受植物生长节律的控制。     

淮河上游大暴雨的水分平衡

分析了淮河上游大暴雨过程的水汽来源和暴雨区的水分平衡。结果说明，暴雨区除有大量水汽净通量外，还有相当数量的水分来自云的净输送，尤其是大暴雨中心附近，积雨云团的净通量决定降水量的大小。因此，分析云的移动和变化是暴雨预报的重要课题。     

西安地区S4古土壤剖面中古水分指标与水环境研究

通过野外调查和实验分析,在西安蓝田安村黄土剖面S_4古土壤剖面中发现了具有指示当时土壤水分含量、地下水富集和水分循环的铁锰结核、针铁矿[α-FeO(OH)],在西安地区确定了风化淋滤黄土层和显著迁出了土壤黏化层的CaCO_3结核淀积层。针铁矿呈褐黄色薄膜分布于土体表面,含量可达3.3%。铁锰结核呈黑褐色球形,电镜下多呈结晶粒状,铁锰成分含量很高。针铁矿和铁锰结核富集层厚0.6m,形成于紧靠地下水的位置。通过研究提出了铁锰结核和风化淋滤黄土层及CaCO_3结核淀积层可作为恢复土壤古水分含量的重要指标。针铁矿、铁锰结核和风化淋滤黄土层的形成以及CaCO_3结核与红色铁质胶膜的迁移深度指示,在S_4古土壤发育时期,西安地区为亚热带气候,当时年平均气温为15~16℃,年平均降水量在900~1000mm之间。那时秦岭失去了亚热带与温带气候分界线的作用。在S_4古土壤发育时期,西安地区土壤重力水分布深度达到了3.3m,当时土壤水在经过蒸发与蒸腾消耗之后,3.3m深度范围内剩余的土壤平均含水量一般为25%左右,在针铁矿和与铁锰结核发育层位含水量接近饱和(50%左右)。当时土壤水分非常充足,水分循环正常,水分平衡为正,有较多水分补给地下水,适于茂盛森林植被发育。本文所确定的古含水量指标为国内外第四纪土壤含水量、水分存在形式与水循环研究提供了标准和方法。     

黄土高原陆面水分的凝结现象及收支特征试验研究

中国黄土高原是全球独特的地理区域,其陆面水分过程比较特殊。利用黄土高原陆面过程试验研究(LOPEX)的陇中黄土高原定西陆面过程综合观测站的资料,分析了陆面水分凝结现象及其出现频率与局地微气象条件的关系,研究了露水(霜)量及其出现频率的季节分布特征以及受降水和天气阴、晴的影响规律。同时,对比分析了降水、露水、雾水和土壤吸附水对陆面水分的贡献率,讨论了涡动相关法、蒸渗计和蒸发皿观测的陆面蒸发量的差别及其与陆面水分来源的年平衡关系,给出了半干旱区陆面水分平衡的日循环特征。发现露水对风速、大气湿度、近地层温度梯度的依赖很强,一般在风速为1.5 m/s、相对湿度大于80%和逆温强度为0.25℃的情况下露水(霜)量最大;刚降水后的晴天露水量比较大;实际蒸散量与蒸发力的差距十分明显,陆面水分平衡特征表现为一个"呼吸"过程。     

一种基于植被指数-地表温度特征空间的蒸散指数

利用遥感获取的植被指数和地表温度信息,进行地表能量和水分平衡过程研究是目前陆表过程研究的前沿。根据地表能量和水分平衡原理,对地表温度(Ts)、植被指数(VI),地表蒸散发(ET)之间的空间关系进行了分析,并基于假设条件,构建了温度植被蒸散指数(TVETI)。为验证TVETI表征地表蒸散的能力,利用环境卫星数据和SEBAL模型,对SEBAL模型中各能量通量构建的蒸散指数与TVETI进行线性回归分析,从2012年4~9月6个不同日期的确定性系数分别为:0.838、0.935、0.912、0.921、0.926、0.825, TVETI能很好的表征地表蒸散能力。通过对SEBAL模型估算的ET和TVETI估算的ET进行交叉验证发现,两者大小一致性显著, TVETI可以实现区域尺度地表蒸散发的快速估算。     

沙坡头地区水面蒸发量及其影响要素的探讨

探讨了在沙坡头人工植被固定沙地上A级蒸发皿的应用及其影响要素。结果表明A级蒸发皿测定的水面蒸发量包含了温度、湿度和风速三大小气候要素,起到一个综合器的作用,同时提出了一组动用小气候资料计算水面蒸发量的公式,通过这一初步性的研究也使小气侯要素对水分平衡的影响有了一个比较清楚的认识。     

生态水文阈值在中国沙区人工植被生态系统管理中的意义

中国北方风沙区是全球沙漠化发展和生态退化最为严重的地区之一。利用植被固沙是遏制沙化土地扩张和生态重建与恢复的主要途径,但人工植被的稳定维持是可持续性风沙治理所长期面临的挑战。作为人工植被生态系统管理的依据,对生态水文阈值的认识及界定具有重要的理论和实践意义。本文以固沙植被中人工种植的灌木和乔木（仅限东部沙区）的盖度与深层土壤水分含量互馈互调作用的长期变化为依据,基于对中国不同气候带沙区典型人工植被系统生态和水文过程的模拟,通过建立生态水文模型初步界定了不同沙区适宜于人工植被生态系统管理的生态水文阈值,对现有沙区固沙植被的生态系统管理和未来风沙区植被建设具有一定的借鉴意义。     

水分平衡与降水评价

从水分平衡(NGM)系统出发,考虑各个系统的作用后,提出了降水评价的气候潜力和降水效益标准。