CAJ | 학술논문

近地层的风、温、湿梯度以及辐射和土壤热通量资料在过去的几十年间被广泛地用于计算陆-气感热、潜热通量.然而,不同的计算方法之间存在一些差异,随意的选用可能会造成计算结果存在较大的误差.文中利用绿洲系统能量与水分循环过程观测试验的2005年6月甘肃金塔绿洲中部观测资料,在分析了观测期间近地层微气象特征的基础上,对鲍恩比法、空气动力学法(包含两种不同计算方案)和变分法计算的绿洲农田下垫面的湍流通量进行了比较,并通过敏感性实验和理论分析探讨了不同方法间计算结果的差异和误差的来源.结果表明:不同方法计算的湍流通量特征存在明显差异.鲍恩比法从理论上满足能量平衡关系,但在昼夜交替和夜晚时出现了计算不稳定现象,因此在这些时段不适用.变分法避免了鲍恩比法计算夜间湍流通量的不稳定性,而且二者计算的白天湍流通量有较好的相关性;同时变分法由于加入了辐射和土壤热通量信息,明显改善了空气动力学法白天的能量平衡状况;变分法计算得到的潜热通量对辐射和微气象条件有较为合理的响应;对数据误差的敏感性试验表明,鲍恩比法和空气动力学法应用于绿洲下垫面上对观测误差较为敏感,而变分法相对比较稳定.进一步的分析表明,鲍恩比法在-2<β<0的范围内由于方法本身局限而适用性较差;而空气动力学方法计算结果的差异和误差来源于所应用的相似性函数.因而与鲍恩比法和空气动力学法计算的湍流通量值相比较,变分法的计算结果更加合理和稳定,在绿洲下垫面有较好的适用性.该文研究方法和结果可为这些方法的使用提供参考.
근지층적풍、온、습제도이급복사화토양열통량자료재과거적궤십년간피엄범지용우계산륙-기감열、잠열통량.연이,불동적계산방법지간존재일사차이,수의적선용가능회조성계산결과존재교대적오차.문중이용록주계통능량여수분순배과정관측시험적2005년6월감숙금탑록주중부관측자료,재분석료관측기간근지층미기상특정적기출상,대포은비법、공기동역학법(포함량충불동계산방안)화변분법계산적록주농전하점면적단류통량진행료비교,병통과민감성실험화이론분석탐토료불동방법간계산결과적차이화오차적래원.결과표명:불동방법계산적단류통량특정존재명현차이.포은비법종이론상만족능량평형관계,단재주야교체화야만시출현료계산불은정현상,인차재저사시단불괄용.변분법피면료포은비법계산야간단류통량적불은정성,이차이자계산적백천단류통량유교호적상관성;동시변분법유우가입료복사화토양열통량신식,명현개선료공기동역학법백천적능량평형상황;변분법계산득도적잠열통량대복사화미기상조건유교위합리적향응;대수거오차적민감성시험표명,포은비법화공기동역학법응용우록주하점면상대관측오차교위민감,이변분법상대비교은정.진일보적분석표명,포은비법재-2<β<0적범위내유우방법본신국한이괄용성교차;이공기동역학방법계산결과적차이화오차래원우소응용적상사성함수.인이여포은비법화공기동역학법계산적단류통량치상비교,변분법적계산결과경가합리화은정,재록주하점면유교호적괄용성.해문연구방법화결과가위저사방법적사용제공삼고.