沙漠腹地秋季地温变化特征及其与气温的关系-干旱气象.PDFVIP

第２９卷　第４期 干　旱　气　象 Ｖｏｌ．２９　Ｎｏ．４ ２０１１年１２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｉｄＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ Ｄｅｃ，２０１１ 文章编号：１００６－７６３９（２０１１）－０４－０４３３－０６ 沙漠腹地秋季地温变化特征及其与气温的关系 １ ２ ３ ３ ３ 曹　兴 ，陈荣毅 ，杨举芳 ，季　枫 ，王　进 （１．新疆乌鲁木齐市气象局，新疆　乌鲁木齐　８３００００；２．中国气象局乌鲁木齐 沙漠气象研究所，新疆　乌鲁木齐　８３００００；３．乌兰乌苏农业气象试验站，新疆　石河子　８３２１００） 摘　要：以古尔班通古特沙漠腹地为试验区，利用２００９年９～１０月不同深度的地温数据，分析了秋季 各层地温的变化特征以及其对气温的响应。结果表明：秋季各层地温呈波动缓慢下降过程，变化倾向 率为负值，且由浅至深向下递减，０ｃｍ的地温下降趋势显著，递减变化率为０．２２℃／ｄ；地温日变化呈 正弦曲线变化过程，白天高，夜间低。随深度的增加，日较差逐步减小，日变化过程变缓，位相往后。 午后达到日最高值，日出前下降至最低值；晴天时，地温变幅垂直方向上表现为上层大、下层小的“锥 形”形态。浅层地温对降水的响应明显，地温随着降水发生而下降，且与晴天条件下的地温垂直结构 差别较大；地温与气温呈线性正相关，随深度的增加，相关系数减小，地温变幅差异减小，且位相逐层 滞后，时滞效应增强。 关键词：沙漠；秋季；地温；特征；响应 ＋ 中图分类号：Ｐ４６３２１１　　　　　　　文献标识码：Ａ 引　言 于固定半固定沙漠腹地的土壤温度特征的准确认识 将会有助于进一步完善沙漠陆面过程的研究。故本 近年来全球气候变化已经成为当今社会关注的 文分析了秋季沙漠腹地地温变化过程及其对降水和 焦点，其中陆面过程是全球气候变化研究中的一个 气温的响应，且对比分析不同天气背景条件下的地 主要方向，其核心是研究地—气之间的能量和水分 温垂直分布差异。 等物质相互交换和传输问题，土壤温度是陆面研究 过程中的一个重要参量［１－４］。已有学者开展了相关 １　试验区概况 的研究工作，杨梅学对藏北高原土壤温度日变化特 试验区位于古尔班通古特沙漠腹地（４５°１４′２１″ 征研究发现浅层土壤温度受天气过程的影响较 Ｎ，８７°３６′１５″Ｅ），属于典型的中温带大陆性干旱气 大［５］，谢志清等研究了干旱和高寒荒漠区典型不同 候，年降水量历年平均为７０～１２０ｍｍ左右，年潜在 ［６］ 下垫面土壤温湿度特征及相互作用机制 ，刘玉洪 蒸发量却高达２０００ｍｍ以上，极端最高气温达到 ［７］ 研究了云南哀牢山山地地温的垂直分布特征 ，杜 ４０℃以上，全年盛行北风和东北偏北风。沙漠的基 ［８］ 军等研究了浅层地温对气候变化的响应 。不同 底是第四纪疏松冲积物，主要由０．１～０．２５ｍｍ粒 地区土壤温度有各自特征，西北干旱区非均匀下垫 级的沙粒组成。沙丘的相对高度一般为２０～３０ｍ， 面的陆面过程机理与其他湿润地区相比具有其特殊 在自然状态下，沙丘主要是固定和半固定性质，植被 性。故研究沙漠系统与大气之间热量交换对于脆弱 和生物结皮覆盖良好，沙面稳定少变，主要生长着梭 的沙漠生态环境有着重要的意义。对这一特殊区域