不同下垫面湍流通量计算方法的比较研究.pdfVIP

第52卷第3期 地 球 物 理 学 报 v01．52，No．3 CHINESE OFGEOPHYSICS 2009年3月 JOURNAL Mar．，2009 刘树华，茅宇豪，胡非等．不同下垫面湍流通量计算方法的比较研究．地球物理学报，2009，52(3)：616～629 Y of methodsofturbulentfluxeson LiuSH．MaoH，HuF，eta1．A computing different comparativestudy underling surfaces．ClIlinese Chinese)，2009，52(3)：616～629 J．Geophys．(in 不同下垫面湍流通量计算方法的比较研究 刘树华1’2一，茅宇豪1，胡非2，张称意3， 刘立超4，梁福明1，辛国君1，王建华1 1北京大学物理学院大气科学系，北京100871 2中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室，北京100029 3国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室，北京100081 4中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，兰州 730000 摘 要本文利用1990～1994年在中国内蒙古奈曼市半干旱地区沙丘和植被区下垫面观测的微气象数据，采用 变分法、波文比能量平衡方法和空气动力学方法计算了7种下垫面(沙丘、草原、四种放牧强度的草地、玉米田)的 湍流通量并进行了比较．结果表明：除沙丘和重度放牧草地外，三种方法计算的湍流通量在大多数时刻是比较一致 的，相关性较高，能量闭合程度也较好．在用于计算植被相对茂盛下垫面的湍流通量时，变分法得到的结果更好一 些．随着放牧强度的增大，地表生物量、覆盖率和植被高度相应减少，潜热和动量通量相应减小，而感热通量增大． 草地等植被茂盛的下垫面能够增加垂直方向的动量输送，增加空气动力学粗糙度，减小风速，阻止地表沙粒的运动 和沙丘的起伏，对防止沙漠化能起到较大作用． 关键词变分法，波文比能量平衡法，空气动力学法，不同下垫面，湍流通量 文章编号0001—5733(2009}03-0616-14中图分类号P421 A of methodsofturbulentfluxes comparativestudycomputing on different surfaces underling LIUShu-Huakz,3，MAOYU-Ha01，HUFei2，ZHANG Li—Chao‘， Cheng-Yi3，LIU LIANG Guo-Janl，WANGJian-Hual Fu-Min91，XIN 1 Sciences，School 100871，China DepartmentofAtmospheric ofPhysics，PekingUniversity，Beijing 2State and KeyLaboratoryofAtmosphericBoundaryLayerPhysicsAtmosphericChemistry，Inst