基于多源遥感与再分析数据估算塔克拉玛干沙漠地表净辐射日变化

作为世界第二大流动性沙漠,塔克拉玛干沙漠独特的陆表水热交换过程直接影响中国乃至全球的大气环流运动。将静止气象卫星FY-2F地表温度产品、极地轨道卫星MODIS陆表产品与中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集（CMFD）结合,反演得到时间分辨率为3 h、空间辨率为0.1°的2017年塔克拉玛干沙漠地表净辐射,利用塔中气象站观测值验证反演结果,并分析地表净辐射的时空变化特征。结果表明：（1）利用卫星遥感与再分析资料获取的地表特征参数与实测值误差较小,决定系数R²均在0.8以上。（2）地表净辐射模拟值与地面实测值具有较好的一致性,决定系数R²为0.967,均方根误差RMSE为29.193 W·m^-2。（3）地表净辐射日变化呈现明显的单峰型特征：早晚值较低,正午值最高,并且夜间值基本为负且变化幅度不大。（4）地表净辐射夏季>春季>秋季>冬季。（5）沙漠边缘散布的绿洲和农田地区净辐射值最高,沙漠腹地次之,沙漠南缘的昆仑山和阿尔金山冰川覆盖地区净辐射值最低。     

黄淮海平原农区土地利用转型及其动力机制

本文分析了黄淮海平原农区2000-2010 年间土地利用转型的时空格局,在构建土地利用转型动力机制分析概念框架基础上,运用空间计量回归分析方法深入剖析了黄淮海平原农区5种主要土地利用类型转换的动力机制。黄淮海平原农区土地利用转型特征表现为：2000-2010年,耕地、未利用地和草地面积的减少伴随城乡建设用地、水域和林地面积的增加;2000-2005年变化幅度明显大于2005-2010 年的变化幅度。分析结果表明：黄淮海平原农区5 种主要土地利用类型转换是自然环境和社会经济多种因素共同作用的结果,其中交通和区位条件对这5 种土地利用类型转换的影响最为显著,是导致土地利用转型的共性驱动因子。并指出：地方各级政府在制定有关土地利用政策时,既应充分考虑驱动各种土地利用转型的主要因子及其地域分异和社会经济发展规律,还需考虑各地类之间转换的适宜性及难易程度,因地制宜开展土地综合整治与利用,让土地利用转型与当地自然环境条件和区域经济社会发展阶段相适应,并使其发生在适宜的区域范围内。     

塔克拉玛干沙漠腹地地表辐射和能量平衡及小气候特征

利用塔克拉玛干沙漠大气环境综合观测试验站——塔中站2014年30 min步长实测数据,系统分析塔克拉玛干沙漠腹地地表辐射和能量平衡特征及小气候特征。结果表明:塔中地区辐射平衡和能量平衡各分量均表现为春、夏季较大,秋、冬季较小,并具有明显的日变化特征,峰值出现在12:00(地方时,下同)左右。该地区地表能量通量(净辐射通量、感热通量、潜热通量和土壤热通量)中,净辐射、感热通量和土壤热通量均在08:00开始上升,至14:00左右达到峰值,而潜热通量变化很小。感热通量为能量的主要消耗形式,春、夏、秋、冬四季分别占净辐射的百分比为44. 6%、68. 1%、55. 2%和55. 3%,其次为土壤热通量,仅有很少能量用于水的相变。云和沙尘对能量通量各分量有明显削弱作用。近地层空气温度白天随高度的增加降低,夜晚则随高度的增加升高,空气相对湿度也呈明显变化规律。近地层水平风速随高度增加明显增大,风向以东北风为主。     

Improving the CoLM in Taklimakan Desert hinterland with accurate key parameters and an appropriate parameterization scheme

Improving and validating land surface models based on integrated observations in deserts is one of the challenges in land modeling. Particularly, key parameters and parameterization schemes in desert regions need to be evaluated in-situ to improve the models. In this study, we calibrated the land-surface key parameters and evaluated several formulations or schemes for thermal roughness length (z 0h ) in the common land model (CoLM). Our parameter calibration and scheme evaluation were based on the observed data during a torrid summer (29 July to 11 September 2009) over the Taklimakan Desert hinterland. First, the importance of the key parameters in the experiment was evaluated based on their physics principles and the significance of these key parameters were further validated using sensitivity test. Second, difference schemes (or physics-based formulas) of z 0h were adopted to simulate the variations of energy-related variables (e.g., sensible heat flux and surface skin temperature) and the simulated variations were then compared with the observed data. Third, the z 0h scheme that performed best (i.e., Y07) was then selected to replace the defaulted one (i.e., Z98); the revised scheme and the superiority of Y07 over Z98 was further demonstrated by comparing the simulated results with the observed data. Admittedly, the revised model did a relatively poor job of simulating the diurnal variations of surface soil heat flux, and nighttime soil temperature was also underestimated, calling for further improvement of the model for desert regions.     

GRC型雨量器（计）检定仪的研制与应用

雨量器（计）是降水量的主要观测仪器,为保证其测量结果的准确性,对其进行检定或现场校准是非常必要的。文章主要研制既能对雨量器（计）进行室内检定、又能在户外进行现场校准的雨量器（计）检定仪。检定仪采用能够溯源的计量标准球作为标准器,利用蠕动泵对降雨强度进行流速恒定控制,用电源控制器和蓄电池供电,可实现无交流电的户外降水仪器的现场校准。经过试验和应用分析,其性能优于国内同类产品,符合作为量值溯源计量标准的条件,对雨量器（计）的检定和现场校准具有实用性,可用于自动气象站雨量传感器的现场校准。     

塔克拉玛干沙漠腹地地气相互作用参数研究

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中A站2008年7月-2009年7月的连续观测数据,分析了沙漠地气相互作用的几个关键参数。结果表明：（1）地表反照率的计算需选取太阳高度角≥10°的数据,其日均值季节性变化明显,冬季高、夏季低,年均值为0.270±0.003。（2）土壤热容量和热传导率也具有明显的季节变化,冬季值稳定且低而夏季值...     

风速检定中对标准风速测量值的影响量分析

针对风速仪检定中对标准风速测量值影响的量进行分析,找出了主要影响量,并加以消除,使检定结果更加真实、可靠.利用JJG431-86检定规程中已知的计算公式进行论证分析,并用实例进行验证.结果表明,实验室温度对标准风速的测量值影响大,应加以温度控制,在检定一台风速仪前后,实验室的温度变化不应该超过3℃.而空气密度修正系数查算表过于粗略,对标准风速的影响值也不可忽视,应该用公式直接计算进行误差消除.     

CINRAD/CC雷达接收机特性曲线异常诊断

依据新一代天气雷达接收机系统工作原理及接收系统特性曲线关键点参数测量方法,结合对CINRAD/CC新一代天气雷达系统特性曲线异常故障的分析,提出了接收系统特性曲线异常故障诊断流程及处理方法,该方法在排除CINRAD/CC新一代天气雷达接收机特性曲线异常的故障实践中得到验证,结果表明:采用这种诊断流程和处理方法不仅快捷、有效,还具有规范性和稳定性,可为雷达技术保障人员处理各种型号新一代天气雷达接收机特性曲线异常故障提供借鉴.     

长江中游经济带土地利用转型及其生态服务功能交叉敏感性研究

以长江中游经济带325个县域为研究单元,利用2000年、2005年和2010年Landsat TM遥感影像解译数据,分析土地利用转型及生态系统服务价值时空演变特征。构建交叉敏感性响应矩阵,分析生态系统服务价值对土地利用转型的敏感程度并进行敏感性分区。结果表明:(1)长江中游经济带土地利用空间分布格局与区域地形特征相契合。年综合土地利用变化率高值区集中在武汉和环鄱阳湖城市圈、长株潭城市群及江西省南部;低值区集中在西部和中部山区,分别对应土地利用转型快速和迟缓区。(2)森林和农田向其他多数地类转型对生态服务功能的影响均较敏感,其中森林与农田、湿地、水域、荒漠、建设用地间转型,农田与湿地、水域、建设用地间转型最敏感,而草地、水域和荒漠向其他地类转型不够敏感。(3)生态服务价值敏感性分区空间分异明显:森林与荒漠、湿地、水域间转型的高生态敏感区分布较广;森林与建设用地、农田与湿地、水域、建设用地间转型的高生态敏感区分布较小;森林与荒漠、水域间转型的高生态敏感区多集中在山地丘陵区;森林与农田间转型的中、高生态敏感区多集中在平原盆地区。研究结果可为如何在科学管理土地开发利用的同时实现生态服务功能的延续和提升提供借鉴。