黄河源高寒湿地-大气间暖季水热交换特征及关键影响参数研究

【摘要】：湿地是由陆地和水体形成的自然综合体,具有重要的生态、水文和生物地球化学功能,黄河源高寒湿地作为黄河重要的水源涵养区,对其下垫面水热交换特征及关键影响参数的研究具有非常重要的意义。本文利用中国科学院寒旱所麻多黄河源气候与环境变化观测站2014年6-8月观测资料,分析了黄河源区高寒湿地-大气间暖季水热交换特征,并用公用陆面模式(Community Land Model,CLM)模拟了热通量变化,提出针对高寒湿地的粗糙度优化方案。主要结果如下:(1)暖季向上、向下短波与净辐射的平均日变化规律一致,向上、向下长波平均日变化平缓,地表温度升高相对于向下短波具有滞后性,潜热通量始终为正值并大于感热通量;(2)"温度活跃层"为20cm以上浅层土壤,存在明显的日循环规律,土壤中热量9:00下传至5cm深度,温度升高,11:00至10cm深度,13:00至20cm深度,18:00后开始上传,温度降低,40cm及以下深度受此影响较小,热量在土壤中整体由浅层向深层输送;(3)土壤体积含水量平均日变化小,5cm深度为土壤湿度最小层,10cm深度为最大层;(4)麻多高寒湿地动力学粗糙度0mZ在暖季变化稳定,可作为常数,00.0143mZ?m;(5)提出更加适合高寒湿地下垫面暖季附加阻尼1k B?参数化方案,使得热通量模拟效果较CLM原始方案有所提高。以上结果对于研究湿地下垫面陆面过程具有重要意义。 【作者单位】：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所陆面过程与气候变化重点实验室 中国科学院大学
【关键词】：高寒湿地 水热交换 参数化 粗糙度 附加阻尼
【基金】：国家自然科学基金项目41530529、41375022 中科院重点部署项目KZZD-EW-13
【分类号】：P422.4;P404
【正文快照】： 1引言 陆地-大气耦合的主要能量来源于太阳辐射,太阳辐射以短波形式到达地面,经地面吸收反射后,一部分通过长波辐射回馈大气,另一部分以感热、潜热的形式影响局地水热交换过程及大气环流。陆-气间相互作用不仅是影响局地小气候效应的重要因素,也在全球气候变化中扮演重要角

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