德令哈市近38年浅层地温的变化特征分析

利用1981-2018年德令哈市国家基本气象站浅层地温、0cm地温和气温数据资料,分析了浅层地温的年、季、月气候变化特征。结果表明:近38a德令哈市年5～20cm平均地温呈显著上升的气候趋势;春季5～20cm平均地温上升趋势最快,秋季5cm、10cm平均地温上升趋势最慢,冬季15cm、20cm平均地温上升趋势最慢;全月5cm平均地温呈上升的气候趋势,1-11月份10cm、15cm、20cm平均地温呈上升的气候趋势,12月份呈下降的气候趋势。Mann-Kendall检验法分析发现年5cm、10cm平均地温在1993年发生突变,年15cm、20cm平均地温在1994年发生突变。年、季5～20cm平均地温与0cm平均地温和平均气温呈显著的正相关性。年、季5～20cm平均地温异常偏冷年份均出现在20世纪80年代,异常偏热年份多出现在21世纪10年代。     

济阳自动与人工土壤水分观测数据对比分析

采用对比差值和相关系数分析等方法,利用济阳2010年2月23日至2010年12月8日期间,DZNl型自动土壤水分观测站与同地段人工观测的土壤相对湿度资料进行统计分析,结果表明：人工观测的数据反映的土壤水分变化波动较大,自动站观测的土壤水分相对平缓。在0～20cm土层一致性表现好,40～50cm土层表现较差。0～10cm,10～20cm,20～30cm土层和70～80cm,90～100cm土层人工观测值高于自动站测值,30～40cm,40～50cm,50～60cm土层人工观测值低于自动站测值。分析结果为评估DZNl型自动土壤水分观测仪的监测提供客观依据。     

内蒙古雨养农业区土壤水分动态监测模式

文章根据多年实际观测资料,在土壤水分平衡参数模拟方法的基础上,利用初始土壤有效水分贮存量、降水量和实际蒸散量3要素,建立了0～50 cm土层的土壤水分动态监测模式,确定了各项参数的计算方法。通过11个站点两年的检验和试用,对主要农作物春小麦和春玉米农田的水分状况监测准确率达80%以上。同时,对两个站点的土壤水分进行了预报,准确率平均为92%。     

土壤水分遥感监测研究精度分析

用遥感监测土壤水分数据和实测数据或相近年代相同物候期实测数据相对比，0～10cm深土壤水分遥感监测的精度一般都超过80％，有的超过90％，遥感监测土壤水分等级图与土壤水分垂直分布规律相吻合，土壤水分遥感监测模型与服务系统具有较好的实用性。     

和林格尔县地温变化与气温的关系

利用和林县气象局1960—2008年气温、40、80cm地温月平均数据,降水、日照、积雪月总量数据,对地温与气温的变化关系及其影响因子进行了分析。结果表明,40cm地温与气温有相同的变化趋势,其突变点与气温变化的突变点相同,均为1987年。40cm地温在夏季略受降水的影响,而冬季受积雪的影响较明显。其终年与日照时数相关较弱,说明地-气辐射过程平衡的速度较快,会很快消除掉其他气象因子带来的地温与气温之间差异的阶变。40cm与80cm地温变化的一致度很高,表明80cm很少得到来自地壳内部热量,80cm地温变化的两个异常点分别位于1988年和1990年,处于1987年附近但落后于1987年,说明气候突变会影响到80cm地温变化,但影响滞后。     

黔南1961-2018年浅层地温变化特征分析

近58 a黔南地区5~20 cm平均地温年际变化呈上升趋势。气候倾向率随土壤深度增加升幅逐渐增加,近10 a浅层平均地温有明显增加的趋势。各层地温周期性分布不同。四季地温均呈增温趋势,随土壤深度增加气候倾向率逐渐增大。平均地温月变化呈单峰形势,暖月随深度增加地温递减,冷月随深度增加地温递增。空间上浅层地温呈自北向南逐渐升高的分布特征。     

基于Landsat ETM+数据的白龙江流域土壤水分反演

在地形复杂、水土流失严重且地质灾害严重的白龙江流域,土壤含水量遥感监测在地质灾害监测预警研究中具有重要意义。为实时掌握白龙江流域的土壤水分含量状况,利用2013年4月的Landsat7 ETM+影像,采用温度植被干旱指数法,构建Ts-NDVI特征空间,结合野外88个实测样点土壤水分数据,建立0~60 cm土壤深度范围内3个单层(0~20 cm,20~40 cm,40~60 cm)及2个平均层(0~40 cm,0~60 cm)的土壤水分遥感反演回归模型,对比分析了白龙江流域5个深度的土壤水分的空间变化特征,并用未参与建模的16个实测土壤水分数据样点进行相应的精度验证。结果表明:3个单层中20~40 cm土壤水分反演精度相对较高,RMSE值为3.06%,2个平均层中0~40 cm反演精度最高(RMSE)为2.45%,由此说明TVDI更能稳定地反映和指示土壤中层深度(20~40 cm)的水分分布状况。     

班玛县近30年浅层地温变化特征分析

采用班玛县国家基本气象站1988—2017年逐月浅层地温观测资料,利用气候倾向率、累积距平、滑动平均法等统计方法,对班玛县近30a来浅层地温的变化特征进行分析。结果表明:班玛县各层地温均呈现出显著增温的趋势,其增温幅度在0.323～0.695℃/10a。其中0cm地温平均地温增加趋势最为明显,5cm平均地温升幅最小,浅层地温升温趋势随着深度的增加而增加;班玛县1988—2017年春、夏、秋、冬四季不同浅层地温的气候倾向率不尽相同,而且均呈现出逐年增加的趋势。冬季0cm地温的增温幅度最为显著,其余三季20cm地温的增温幅度最为显著;在月分布特征上,5—8月浅层地温逐渐升高,升温的趋势是随着深度的增加而递增,说明浅层地温对气候变暖的影响是随着深度的增加而增强的,9—10月地温逐渐下降,降温的趋势随着深度的增加而递减。     

兴海县天然草地土壤水分动态变化规律分析

利用兴海1999--2006年4—10月的土壤水分资料,分析0～50cm土壤贮水是的年、月和旬际变化规律及垂直分布特征。结果表明：兴海县天然草地土壤贮水量年际变化振荡明显,呈多波动变化,与年降水量相关关系显著;一年中逐月土壤水分变化曲线基本呈“M”型分布,可分为春季缓慢增墒期、春夏快速增墒期、盛夏快速失墒期、秋季快速增墒期和秋末快速失墒期;土壤贮水量在20～30cm层最大,就其垂直变化而言,0—20cm为多变层,20-50cm为缓变层;土壤水分垂直剖面的季节变化按变异系数大小可分为3个阶段,土壤贮水量变异系数雨季（6—9月）大于干季。     

近45年拉萨浅层地温对气候变化的响应

利用1961-2005年拉萨0～40cm各层逐月平均地温,采用气候倾向率、累积距平、信噪比等气候统计方法,研究了近45年拉萨浅层平均地温的变化趋势、气候突变和异常年份等。结果表明:浅层各季节平均地温均呈现极显著的升高趋势,升温率为0.43～0.60℃/10a,春季最大,夏季最小。各层年平均地温以0.45～0.66℃/10a的升温率显著上升,40cm深度的升温率最大,与同时期平均气温的升温率比较,地温比气温对气候变暖的响应更强。20世纪60年代至90年代浅层年、季平均地温呈明显的逐年代升高趋势,以冬、春季最为明显。20世纪60年代到80年代中期为偏冷阶段,80年代后期至90年代地温为偏暖阶段。各浅层平均地温在1986年秋季均发生了突变,冬季突变时间都出现在1984年。年平均地温除在40cm处1999年异常偏高外,其它各层为异常偏低年份,且发生在20世纪60年代。气温升高是影响地温上升的主要原因。     

Evaluating the Capabilities of Soil Enthalpy,Soil Moisture and Soil Temperature in Predicting Seasonal Precipitation

Soil enthalpy(H) contains the combined effects of both soil moisture(w) and soil temperature(T) in the land surface hydrothermal process. In this study, the sensitivities of H to w and T are investigated using the multi-linear regression method.Results indicate that T generally makes positive contributions to H, while w exhibits different(positive or negative) impacts due to soil ice effects. For example, w negatively contributes to H if soil contains more ice; however, after soil ice melts,w exerts positive contributions. In particular, due to lower w interannual variabilities in the deep soil layer(i.e., the fifth layer), H is more sensitive to T than to w. Moreover, to compare the potential capabilities of H, w and T in precipitation(P) prediction, the Huanghe–Huaihe Basin(HHB) and Southeast China(SEC), with similar sensitivities of H to w and T,are selected. Analyses show that, despite similar spatial distributions of H–P and T –P correlation coefficients, the former values are always higher than the latter ones. Furthermore, H provides the most effective signals for P prediction over HHB and SEC, i.e., a significant leading correlation between May H and early summer(June) P. In summary, H, which integrates the effects of T and w as an independent variable, has greater capabilities in monitoring land surface heating and improving seasonal P prediction relative to individual land surface factors(e.g., T and w).     

不同土壤类型的热通量变化特征

利用2004—2007年中国科学院中国生态系统研究网络(CERN)生态站实测土壤热通量、辐射等资料,分析了不同土壤类型表层热通量的日变化和季节变化,以及不同土壤类型的热通量与总辐射、净辐射的关系。结果表明,由于导热率越大,热量传输就越快;热容量越小,热量传输也越快,造成土壤热通量的日较差和年较差较大,所以黄绵土和紫色土的表层热通量日较差最大(220～280 W.m-2),高寒草甸土和水稻土最小(55W.m-2);季节变化中土壤表层热通量的年较差变化范围在12～28W.m-2之间,灰漠土最大,为28W.m-2,热通量年较差从大到小依次为灰漠土、黄绵土、盐碱潮土、红壤土、紫色土、沼泽土、水稻土和高寒潮土,高寒潮土最小,为12W.m-2。不同土壤类型的热通量与总辐射、净辐射呈正相关关系,但不同土壤类型的土壤热通量在12:00(地方时)所占净辐射的比例各不相同,高寒草甸土最小,约为8%;黄绵土最大,为38%,多数土壤的热通量占净辐射的比例在15%～20%之间,这充分表明不同土壤类型表层热通量的传输存在很大差异。     

On Transpiration and Soil Moisture Content Sensitivity to Soil Hydrophysical Data

Sensitivity of evapotranspiration E and root zone soil moisture content θ to the parameterization of soil water retention Ψ(θ) and soil water conductivity K(Ψ), as well as to the definition of field capacity soil moisture content, is investigated by comparing Psi1-PMSURF and Theta-PMSURF models. The core of PMSURF (Penman–Monteith Surface Fluxes) consists of a 3-layer soil moisture prediction module based on Richard’s equation in combination with the Penman–Monteith concept for estimating turbulent heat fluxes. Psi1- PMSURF and Theta-PMSURF differ only in the parameterization of the moisture availability function F_ma. In Psi1,F_ma is parameterized by using Ψ(θ) and K(Ψ) hydrophysical functions; in Theta, F_ma is parameterized by using hydrophysical parameters: the field capacity θ_f and wilting point θ_w soil moisture contents. Both Psi1 and Theta are based on using soil hydrophysical data, that is, there is no conceptual difference between them in the parameterization of E even if in Psi1F_ma depends on 12 parameters, while in Theta only on two soil/vegetation parameters. Sensitivity tests are performed using the Cabauw dataset. Three soil datasets are used: the vG (van Genuchten), CH/vG (Clapp and Hornberger/van Genuchten) and CH/PILPS (Clapp and Hornberger/Project for Intercomparison of Land-surface Parameterization Schemes) datasets. The vG dataset is used in van Genuchten’s parameterization, while in Clapp and Hornberger’s the CH/vG and CH/PILPS datasets are used. It is found that the consistency of soil hydrophysical data in the simulation of transpiration is quite important. The annual sum of E obtained by Psi1E^Psi1, differs from the annual sum of E obtained by Theta, E^Theta, because of the inconsistency between the fitting parameters of Ψ(θ) and K(Ψ) and the θ_f, and not because of the differencies in the parameterization of F_ma. Further, θ_f can be estimated not only on the basis of using soil hydrophysical functions (the θ_f so obtained is θ^Soil_f) but also on the basis of analysing the transpiration process (the θ_fso obtained is θ^tr_f). θ^tr_f values estimated from the condition E^Theta ≈ E^Psi1 are in acceptable accordance with the θ^Soil_f values proposed by Wösten and co-workers. The results are useful in optimizing the parameterization of transpiration in land-surface schemes.     

南宁土壤水分站自动监测土壤湿度数据质量分析

通过人工对比观测数据与南宁土壤水分站自动监测数据的对比分析,认为虽然自动监测数据不是很准确,存在一定的系统误差,但除30~40cm土壤层次外,其余土壤层次自动监测数据与人工对比观测数据具有比较一致的变化规律,两者间有较明显的直线正相关,可见自动监测数据经过一元相关方程的订正可趋于准确,可以使用。与此同时给出了各土壤层次自动监测数据的订正模式。     

黄淮平原不同土壤类型不同作物的土壤墒情指标研究

利用多年多点高密度、大样本,不同土壤类型、不同作物和不同发育阶段10~50 cm土壤测墒资料及多年冬小麦、夏玉米生理观测资料,用建立回归方程、最优分割法、点图法、保证率法、平均值法等多种统计方法集成,并考虑土壤水分对作物生理的影响,得出6种土壤类型冬小麦和夏玉米2种作物4个主要发育阶段的重旱、轻旱、适宜、偏湿4个土壤墒情等级指标。把确定的指标,输入到卫星遥感墒情监测系统的指标模板中,可提供更接近实际、宏观的遥感土壤墒情分布情况和作物受旱面积。     

土壤快速测墒仪观测土壤湿度结果误差的研究分析

土壤快速测墒仪能够快速测定土壤含水量,利用土壤快速测墒仪与烘干法进行对比观测实验,结果表明2种方法测定的数据存在误差,且误差无规律性,在分析产生误差的可能原因的基础上,初步得出了土壤快速测墒仪适合于科研应用的结论。     

2015年呼和浩特市土壤电阻率分布规律分析

文章基于呼和浩特市区76个观测点数据,采用文纳四极法,测量观测点的土壤电阻率。结果表明:呼和浩特地区的土壤电阻率分布规律呈明显的带状分布,在北部沿大青山一线土壤电阻率明显较高,由北向南成逐级递减趋势。     

区域土壤电阻率分布分析

该文以某投资区工业园雷电灾害区域风险评估为例,通过采集评价区域的土壤电阻率,利用CDEGS防雷接地软件进行该项目的土壤结构反演,用土壤结构的数学模型去拟合土壤电阻率的实际测量值的方式来反演土壤真实的物理结构,得出不同区域、不同深度土壤电阻率分布,为项目建设时防雷接地设计、施工提供指导。