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41 个结果
  • 简介:利用位于青藏高原东侧理塘大气综合观测站2008年观测资料,分析了高寒草甸下垫面地表通量时间变化特征,确定了温度、水汽和CO2的归一化标准差在不稳定情况下随稳定度变化的通量方差关系,采用通量方差法对感热、潜热和CO2通量进行计算,并与涡旋相关系统的观测结果进行比较。结果表明:地表通量月平均日变化呈较规则的日循环特征,季节变化特征也较明显,雨季(5—9月)潜热大于感热,干季则以感热为主,CO2通量以6—9月最大。在不稳定条件下,温度、水汽和CO2的归一化标准差随稳定度的变化均满足-1/3规律,其通量方差相似性常数分别为1.2、1.4和0.9。通量方差法估算的通量值与涡旋相关观测的通量值有较好的一致性,但估算感热通量的效果优于潜热通量和CO2通量。该方法高估了感热通量尤其是潜热通量,而低估了CO2通量。利用直接观测的感热通量计算潜热通量和CO2通量可改善计算结果。

  • 标签: 高寒草甸下垫面 通量方差法 涡旋相关法 地表通量
  • 简介:利用北京325m气象塔47m高度上2006年全年连续观测获得的湍流资料,分析了北京城市近地层动量通量、感热通量、潜热通量和CO2通量的典型日变化、月平均日变化和季节变化特征。分析结果显示:动量通量具有明显的单波峰日变化特征,在15时(北京时间)左右达到最大,季节变化中春季最大,冬季次之,夏、秋季最小;感热通量和潜热通量全年变化范围分别为-92~389W·m^-2和-75~376W·m^-2,其日变化也表现为单波峰特征。感热通量的日变化受城市下垫面和人为热源影响,入夜后虽然降为负值,但只略小于0。阴雨天感热通量和潜热通量均很小,降雨前后有明显区别。感热和潜热最大值分别在春季3月和夏季6月,最小值都在冬季1月;城市下垫面CO2通量总表现为正值,即净排放,最大值为3.88mg·m^-2·s^-1,不稳定情况下最小值小于-2mg·m^-2·s^-1。受到人类活动的影响,CO2通量的日变化特征在工作日与周末有明显区别;由于冬季采暖,CO2通量明显大于夏季;在夜间,CO2通量受进城车辆的影响也出现高值。

  • 标签: 城市近地层 湍流通量 CO2通量
  • 简介:土壤热通量在地表能量交换中扮演着重要角色,干旱半干旱区土壤热通量更加重要。利用张掖国家气候观象台的土壤热通量观测资料,分析了不同天气状况下戈壁土壤热通量的日变化特征及其与辐射通量的关系。结果表明:晴天大气向土壤传递热量,阴天和雨天土壤释放的热量大于获得的热量。另外还分析了土壤热通量季节和年变化特征。在秋冬季节,土壤热通量基本处于负值而春夏则刚好相反。

  • 标签: 张掖 土壤热通量 戈壁 净辐射
  • 简介:目前,气候和大气边界层物理研究中一个十分重要的研究方向就是面积平均通量的参数化问题。本文对这一研究方向中存在的问题、可能的解决方法和目前的研究进展情况进行了阐述,简要介绍了非均匀陆面影响的高度及其尺度划分,阐述了混合高度、参考层高度(观测高度和模式第一层高度)、近地层高度、内边界层高度、平衡层高度、粗糙度副层和边界层高度等之间的关系及其在非均匀尺度划分中的作用,并且阐述了整体输送公式在不同尺度的非均匀陆面中存在的问题及相应的可能解决办法。同时还对中尺度的非均匀陆面驱动的一类非经典中尺度环流的参数化,即中尺度通量的参数化问题进行了评述。最后针对内蒙古草原实验和青藏高原实验等具体问题,提出了边界层观测和非均匀陆面参数化方法的几点问题。

  • 标签: 陆面面积平均通量 陆面非均匀尺度 整体输送方法 中尺度通量
  • 简介:用大气植被相互作用模式(AⅥM)模拟了全球陆地植被的净初级生产力(NPP)。AⅥM由相互耦合的两部分组成:物理过程,包括陆地表面水分和能量在土壤、植被与大气之间的传输;以及生理生态过程,如:光合、呼吸、干物质分配、凋落和物候等。全球的植被分为13类,土壤按质地分为6类。用EMDI提供的全球1637个包括不同植被类型的NPP观测点数据对模型进行了检验。NPP模拟的结果表明:全球陆地植被的平均NPP为405.13gCm-2yr-1,不同植被类型的平均NPP变化范围在99.58gCm-2yr-l(苔原)到996.2gCm-2yr-l(热带雨林)之间。全球年总NPP为60.72GtCyr-l,其中最大的部分为热带雨林,15.84GtCyr-1,占全球的26.09%。最大的碳汇是在北半球的温带。模式模拟的NPP在全球的空间和季节分布是合理的。

  • 标签: 碳通量 净初级生产力(NPP) 陆地生态系统 大气植被相互作用
  • 简介:以盘锦芦苇湿地为研究对象,分析了2015年3月至2016年2月不同土壤深度土壤热通量的动态变化特征及其土壤温度对土壤热通量的影响。结果表明:不同土壤深度的土壤热通量日和年变化基本呈“S”形。土壤热通量日动态变化幅度随着土壤深度的增加而减小,日均值呈5cm>10cm>15cm。不同深度的土壤热通量日均值呈春季>夏季>秋季>冬季。土壤热通量的日动态变化较规律,总体呈晴天>阴天>雨天。15cm土壤深度的土壤温度显著影响着不同土壤深度的土壤热通量,并且随土壤深度的增加,相关性也越高。

  • 标签: 芦苇湿地 土壤热通量 土壤温度
  • 简介:针对2004年5月26日-2005年10月15日盘锦湿地芦苇生态系统碳通量、感热通量和潜热通量资料进行分析。结果表明:芦苇湿地具有较强的碳汇作用;2005年芦苇湿地固定二氧化碳为13.32t,伽膏,日平均感热通量和潜热通量分别为2464kJ/秆和3880kJ/m^2。2004年和2005年6~9月的日累积值波文比平均值均为0.15。芦苇湿地碳通量、感热通量和潜热通量的日动态呈单峰单谷型变化,极值出现在中午前后,夜间线形平直。芦苇生长季白天通量绝对值远较夜间大,白天碳吸收,夜间碳排放。CO2浓度年平均日变化曲线亦为单谷单峰型,夜间浓度较高且逐渐升高,直到日出前达到峰值;日出后急剧下降,傍晚又开始逐渐增加。芦苇湿地感热通量昼正夜负,潜热通量与林地不同,全天为正。各通量季节变化明显,冬季吣通量日变化不明显,趋近于零;感热通量总体向上输送,春季数值较大,生长季数值较小;潜热通量冬季最小,接近0,春季开始显著增加,生长季达到最大。

  • 标签: 湿地 芦苇 涡动相关 碳通量 感热通量 潜热通量
  • 简介:利用2010年南京夏季城市热岛三维结构试验中的湍流观测资料,对南京市委党校和南京信息工程大学观测场2个观测点的湍流统计量和湍流通量进行了对比分析。结果表明:城市平均风速大于郊区;城郊2地的湍流强度都呈现出Ix〉Iy〉Iz的趋势,水平方向上的湍强城郊相差不大,而垂直方向上,郊区的Iz要明显低于城市;城、郊的风速归一化标准差σu/u*、σv/u*、σw/u*都符合MoninObukhov相似理论的"1/3"定律,城市的垂直风速归一化标准差大于郊区,而水平方向上的风速归一化标准差则明显小于其他下垫面;郊区风速归一化标准差与常熟农田的拟合结果较为相似,而城市风速归一化标准差与长白山森林的拟合结果更为接近;夏季城市以感热通量为主,而郊区湍流能量的输送以潜热通量为主,且城市的湍流热通量受太阳辐射的影响更大。

  • 标签: 城郊对比 湍流强度 湍流宏观量统计 湍流热通量
  • 简介:利用2012年冬季天津地区日光温室热通量的观测资料,分析了典型砖后墙日光温室的覆盖面、墙体和土壤3个围护面的热通量日变化特征。结果表明:2012年冬季天津地区典型砖后墙日光温室土壤中部和后墙上方观测点的平均热通量呈明显的单峰型日变化,后墙下方和土壤前部观测点的热通量全天均为5.0—10.0W·m-2,后屋面观测点热通量的日变化规律与土壤中部和后墙上方观测点相反,各观测点热通量日变化规律在典型晴天时尤其明显,但典型连阴天时各测点热通量的昼夜变化基本较小。分析表明,天津地区典型砖后墙日光温室的墙体和土壤为主要的蓄热放热区,前后屋面及各围护结构的结合处为主要的散热区域,各观测点晴天和阴天热通量日变化的差异明显,生产上可根据热通量的变化规律对日光温室进行保温性能改造。

  • 标签: 砖后墙日光温室 热通量 典型天气 日变化
  • 简介:利用2005年7月盘锦芦苇湿地生长旺季的小气候梯度系统30min观测资料和开放式涡动相关系统10Hz原始观测资料,比较并分析了廓线法、波文比能量平衡法与涡动相关法计算的芦苇湿地生态系统水热通量。结果表明:廓线法与波文比能量平衡法计算的芦苇湿地生态系统水热通量与涡动相关法得到的芦苇湿地生态系统水热通量具有较好的相关性,但是涡动相关法存在能量不平衡。分析盘锦芦苇湿地生态系统水热通量的日变化发现,能量平衡各分量基本上以正午为中心,呈倒“U”型分布。用波文比法计算得到的芦苇湿地生态系统日感热通量最大值为164.25W·m^-2,日潜热通量最大值为294.18W·m^-2。降雨之后.芦苇湿地生态系统水热通量郝有所增加.尤其是潜热通量增加显著,且峰值出现时间提前。

  • 标签: 芦苇 湿地 微气象 水热通量 廓线法 波文比能量平衡法
  • 简介:大气加热率强度与结构是驱动全球大气环流的关键因素,实际加热率分布与云三维结构密切相关。作者使用三维蒙特卡洛辐射传输模式,模拟计算了云分辨模式所得3个典型三维云场的加热率廓线及通量;定义了两个参数来同时描述加热率廓线的垂直分布和强度,通过与独立像素近似算法对比,定量统计分析了高分辨率下云三维结构对辐射的影响。结果表明,在高分辨率条件下云三维结构对加热率廓线和通量影响十分显著,且不同结构云场所体现的影响各具特点,提出需要考察现有大气模式中云三维结构对当前所用加热率计算方案的订正方向。

  • 标签: 云三维结构 加热率廓线 辐射传输
  • 简介:应用一个嵌套了海洋生物地球化学循环的太平洋环流碳循环模式,分析了1960~2000年太平洋不同海区海气碳通量时间的变化。模拟结果显示,赤道太平洋为大气CO2的排放区,南、北太平洋(南、北纬15°至模式计算区域南、北边界)为吸收区。3个海区海气碳通量时间均存在显著的波动,其中赤道太平洋海气碳通量年际波动最显著。3个海区海气碳通量年际波动对气候事件的响应并不一致,在ElNio年赤道太平洋冷舌的强度和总溶解无机碳(DIC)的浓度以及输出生产力均会受到上升流减弱的影响而降低,LaNia年这些海气碳通量控制要素的分布情况则正好相反,但在南北太平洋副热带以及高纬度海区,ElNio和LaNia对这些要素带来的影响却并不一定相反,对输出生产力的影响甚至是一致的。以海表温度(SST)为例考察海气碳通量与物理场之间的关系表明,在赤道太平洋上升流对DIC的影响是控制海气碳通量变化的主要因素,而在其他海区,尤其是副热带海区,由于垂直运动的年际变化较小,且生物生产力水平较低,SST的波动对海气碳通量年际变化的影响更加重要。

  • 标签: 太平洋 海气碳通量 波动 海表温度 总溶解无机碳
  • 简介:在当前中国城市化进程愈演愈烈的情形下,城市热岛冷却效应的研究对于确立城市生态环境可持续化发展的正确途径等有重要意义。采用离线城市冠层模型分析了城市冠层中街区形态和屋顶材料的变化对辐射热量、表面温度及冠层内气温的影响。研究发现:建筑物高度、宽度以及街道宽度等参数的改变对冠层各表面温度的影响较大,当街道宽度增加3m时,地面温度升高约3.5K。但是街道宽度增加,多重反射导致的辐射截陷效应减弱,墙面上更多的热量释放出去,各墙面温度降低约1.5K;冠层气温先增加,日出后降低约0.4K。屋顶材料的改变对辐射及热通量和表面温度也有较大影响,与灰色水泥屋顶相比,采用高反照率白色涂料冷却屋顶后,屋顶净辐射热量损失约380Wm?2,屋顶表面温度降低约10K。冠层内街区形态和屋顶材料对城市辐射热环境产生直接的影响。

  • 标签: 城市冠层模型 能量收支 街区形态 冷却屋顶
  • 简介:时间滑动相关方法STC(slidingtemporalcorrelation)用于研究混沌系统和海洋环流模式的可信计算时间RCT(reliablecomputationtime),Lorenz混沌系统的数值试验表明用STC求得的可预报时间和可信计算时间,与使用传统误差限方法所得结果一致,证明了其有效性。对海洋环流模式LICOM和NEMO的研究发现:1.当海洋模式以非耦合的方式运行时,试验的结果表明其海表温度SST的可信计算时间较长,平均达到6个月以上,这主要是由于海洋模式的运行过程中,采用恢复性边界条件使模拟结果不会太过偏离观测值。对于强迫场从1月开始的试验,LICOM模式的SST可信计算时间在赤道东太平洋和西北太平洋地区存在RCT低值区,其数值不超过2个月。而NEMO模式在赤道太平洋地区全是RCT高值区,NEMO模式的RCT低值区域出现在赤道外的太平洋和大西洋中纬度地区,强迫场从7月开始的试验,RCT纬向平均分布与1月有相反的形式。2.海洋模式以耦合方式运行时,由于去掉了恢复边界条件作用,海洋模式预报的SST可信计算时间明显减小,年平均RCT为1个月左右。按季节平均得到的RCT变化不大,在30~40天之间,RCT的大值区春季位于南半球,而秋季位于北半球,可达2个月以上。耦合模式中所模拟的500hPa高度场的RCT与单独运行的大气模式所得结果相差不大,仍在2周以内。3.无论是按季节平均还是按海区平均所得到的RCT分布,都在30~60天左右,只有极少数区域在特定季节可以达到80天以上,这说明在海气耦合模式中,由于计算不确定造成的可预报上限一般不超过2~3个月,这比使用资料分析得到可预报期限短很多,因此根据木桶原理,RCT可能是制约海气耦合模式SST预报能力的一个重要因素。

  • 标签: 可信计算时间 木桶原理 混沌动力系统 海洋环流模式
  • 简介:采用1951~2000年NCEP/NCAR再分析资料中的逐月感热通量资料,分析了亚洲中东部春季近50年地表感热通量的气候分布特征,结果表明:亚洲中东部春季地表感热通量的高值区位于华北、西北和印度地区;低值区主要位于东北、江南和蒙古国北部;青藏高原、中国东部30°N附近地区和印度中部地区是感热通量年际变幅最大的区域。运用旋转经验正交展开(REOF)方法分析了亚洲中东部地区地表感热的时空演变特征及其与中国主要区域夏季降水的关系,结果表明:中国东部30°N附近地区的春季感热与黄淮地区的夏季降水为负相关,而夏季长江中下游流域降水与青藏高原春季感热和印度中部地区春季感热异常则为较显著的正相关。运用非绝热加热理论和合成分析,进一步分析了与春季地表感热通量异常相对应的同期和后期大气环流场的异常,结果表明:对应于中国东部30°N附近地区春季的感热通量异常,中国东南部和西南部地区存在着显著的环流场异常,伴随着春季江南地区西南风强度的改变,进而引起东亚夏季风强度及我国夏季降水的异常;印度中部地区春季地表感热通量的异常则会影响到后期印度夏季风的强弱,进而通过印度季风和东亚夏季风环流的遥相关关系,导致东亚夏季风强度变化,进而影响到中国夏季降水的异常。

  • 标签: 感热通量 夏季降水 陆气相互作用 REOF 相关分析
  • 简介:基于2014年辽宁省锦州地区雨养玉米农田生态系统涡度相关观测数据,分析了锦州地区玉米农田生态系统水汽通量的变化特征,并结合小气候观测数据探讨了水汽通量的调控机制。结果表明:2014年锦州地区玉米农田生态系统各月水汽通量均呈明显的单峰型变化规律,玉米农田生态系统生长季日平均水汽通量可达非生长季的10.31倍。锦州玉米农田生态系统7月水汽通量最大,日最大水汽通量可达0.1202g·m-2·s-1。玉米农田年蒸散量为417.37mm,非生长季蒸散总量为49.57mm,略大于同期降水量;生长季前期5月和6月玉米农田蒸散量占降水量的比例分别为52.0%、71.0%;7月、8月和9月玉米农田的蒸散量大于降水量,其中7月玉米农田的蒸散量为降水量的3.00倍,而此期间正值玉米开花授粉阶段,水分胁迫严重影响玉米产量。玉米农田生长季的水汽通量与净辐射存在显著的正相关关系,同时水汽通量在一定程度上受气温和饱和水汽压差的调控影响。

  • 标签: 玉米农田 水汽通量 涡度相关 蒸散 饱和水汽压差 净辐射
  • 简介:利用嵌套网格空气质量预报系统(NAQPMS)的模拟结果,对奥运会开幕前后京津冀地区(2008年7月20日~8月24日)PM10(空气动力学当量直径小于等于10μm颗粒物)输送特征进行计算与分析。结果表明,气象条件的改变使得在南、东南和东三个方向输入北京地区的PM10通量在数值与分布上发生了较大幅度改变。开幕式前PM10主要自南部边界输送入北京,占输入总通量的55.8%,东南边界次之,占29.4%;奥运期间,二者贡献分别变为38.1%和47%,且入京总通量小时均值由50t下降为40.2t。垂直方向上,开幕式前输送能力最大的区间位于边界层中下部,奥运期间(8月8日~24日)边界层内输送的垂直分布较为平均。另外,结合2006年同期气象场及排放清单,通过替换的方法对奥运会期间的空气质量状况进行了情景模拟,结果表明:气象场的变化在PM10区域输送中起着决定性的作用,但在空气质量的改善方面,污染源减排的效果更为明显。

  • 标签: 北京 奥运会 可吸入颗粒物 减排 输送通量
  • 简介:利用1958~2014年美国伍兹霍尔海洋研究所客观分析海气通量项目(OAFlux)的月平均潜热通量和相关气象要素数据,以及NCEP/NCAR再分析表面气压数据,通过Trend-EOF分析方法,本文研究了西太平洋—南海地区潜热通量的长期变化趋势。发现西太平洋—南海地区潜热通量整体呈上升的趋势,其中冬季上升趋势最强。冬季潜热通量趋势存在明显的南北差异,特别是在南海地区,南海北部为上升趋势而南部为下降趋势。南海北部以及菲律宾海地区冬季潜热通量上升的主要原因是海气比湿差的增大,而南海南部潜热通量呈下降趋势,在东侧主要原因是风速减小,在西侧主要原因是海气比湿差减小。南海潜热通量长期趋势的南北差异是风速和海气比湿差的共同作用造成的。另外,研究发现风速变化趋势受到局地环流变化的影响,在表面气压下降中心线以北地区为上升趋势,在其以南为下降趋势,而海气比湿差的变化趋势则主要取决于海表温度的变化趋势。

  • 标签: 南北差异 潜热通量 长期趋势 南海
  • 简介:Inviewofthefactthattheatmosphereiscapableofmemory,thisresearchsuggestedanddevelopedtheviewpointofatmosphericmemorialdynamics.Byintroducingamemoryfunctionintothedynamic-thermodynamicequationsoftheatmosphere,theseequationscanbetransformedintodifference-integralequations.Inthisway,thenumericalsolutionoftheatmosphericmotioncanbeobtainedbyusingseveralinitialfieldsratherthanonlyoneinitialfield.Theretrospectivetimeintegrationschemeisanoriginalschemebasedthesystemself-memorizationprinciple,whichdiffersgreatlyfromother

  • 标签: 数值模式 回溯时间积分 大气记忆动力学 大气运动 数值预报 气压
  • 简介:探讨目前天气现象时间记录中存在的问题,指出“规范”中规定时间划分方法的重要性,以使天气现象的时间记录更合理、更统一。

  • 标签: 天气现象 记录时间 问题