摘要：选取青海省35个气象站观测数据,基于CHEN-WENG感热系数方案,计算了1980—2017年青海省地表感热通量。利用小波分析、Mann-Kendall突变检验和经验正交函数法(Empirical Orthogonal Function,EOF),对感热通量的时空变化特征及其影响因子进行分析。结果表明:(1)1980年以来,青海省全年和各季节感热通量总体上均呈上升趋势,并具有28 a的主周期和约18 a的副周期,冬季的周期变化较为复杂;(2)全年和各季节感热通量与地气温差存在显著相关性,2004—2017年受地气温差增大的影响上升;(3)全年、春季和秋季感热通量与风速存在显著相关性,1980—2004年受风速减小的影响感热通量下降;(4)夏季降水与感热通量呈显著负相关;(5)从空间上看,全年以及春季感热通量呈现出显著的东西分异,秋、冬季表现出一定程度的南北分异。

摘要：在数值天气预报模式中,大气边界层湍流混合由行星边界层方案承担.传统的边界层方案多采用位温作为热力学预报变量,计算感热通量并获得位温的湍流倾向,多数边界层方案设计之初,也往往只考虑干边界层中的位温湍流混合.事实上,驱动边界层热对流的是浮力而非热力,前者还包含了水汽的作用,由虚位温表征.基于湍流可分辨的大涡模拟来评估传统边界层方案所参数化的感热通量在湿边界层中的适用性,重点关注方案中涉及逆梯度修正项的关键系数,同时也考察浮力通量的参数化评估结果显示浮力通量在干湿边界层中具备一致性,其模式系数不随水汽条件变化,因此,推荐以虚位温替代位温作为行星边界层方案热力预报变量.

摘要：【目的】森林是陆地生态系统的主要组成部分,对全球碳水循环和能量交换过程有重大影响,然而对城市森林生态系统能量交换过程的了解仍很有限,本文在北方城市森林开展生态系统水热通量的机理研究,对制定科学合理的人工林水分管理策略具有重要意义。【方法】本研究利用涡度协方差观测法,探讨了2018年北京奥林匹克森林公园各表面能量组分的日变化和季节变化,以及控制能量分配的主要生物物理因子。【结果】全年日均净辐射通量(Rn)为133 W/m2,日均感热通量(H)为23.6 W/m2,日均潜热通量(LE)为26.9 W/m2。波文比(β=H/LE)为0.88。在非生长季,感热通量大于潜热通量,在生长季开始,潜热通量逐渐超过感热通量,占据主导地位。Priestley-Taylor系数(α系数)、冠层导度(gs)和解耦系数(Ω)都与土壤含水量(VWC)和归一化植被指数(NDVI)呈正相关的关系,与饱和水汽压差(VPD)则呈现先上升后下降的关系。β与VWC、VPD和NDVI都呈现负相关的关系。VWC和VPD通过影响冠层导度,控制潜热通量及能量分配。【结论】本研究结果表明:干旱条件能显著降低生态系统冠层导度,从而降低潜热通量,影响能量分配。此外,为提高潜热通量比例,最大化城市绿地的降温功能及其价值,在冠层构建期和生长季干旱期进行一定程度的灌溉是一项合理的用水管理措施。

摘要：通过对内蒙古阿拉善左旗荒漠下垫面观测数据的分析和模拟,重新修正了陆面过程模式Co LM中的重要参数值和参数化方案,并按照不同的组合方式设计了控制实验和敏感性实验,对比分析重要参数对该下垫面陆气相互作用的敏感性。主要结论有:(1)基于Monin-Obukhov相似性理论的最大频数法,优化了地表动力学粗糙度,重新计算和选择符合研究区域地表热力学粗糙度和土壤热导率的参数化方案;(2)参数优化和参数化方案修正后,提高了Co LM模式对土壤温度,感热通量和地表净辐射的模拟能力;(3)改善前后Co LM模式的模拟值与观测值对比表明,地表动力学与热力学粗糙度和土壤热导率分别在春夏季和秋冬季对地表温度影响较大,感热通量在夏半年主要对地表动力学粗糙度敏感,而土壤热导率对其影响很小。

摘要：利用GCM -SSiB全球大气环流谱模式 ,设计两组数值模拟试验 (即控制试验 (CE)和沙漠面积扩大试验(DE) ) ,研究了大陆沙漠化对我国区域气候变化的影响。模拟结果表明 :沙区扩展后 ,大陆年平均地表温度降低 ,海平面气压上升 ,纬向风速、季风加强 ,夏季低空上升运动减弱 ,冬季下沉运动增强 ,降雨量显著减少 ,地表蒸发、感热和潜热通量亦显著减少。我国区域气候随大陆沙漠化扩展趋向冷干、风速加大 ,沙漠扩展与区域气候恶化存在正反馈。

摘要：为了给黄河凌汛期防灾减灾提供理论参考和数据支撑,利用气象、水文等观测数据和水气界面热量平衡方程,对黄河内蒙古河段冷空气活动特征、首凌前期水体失热特征进行研究,并对2011—2019年首凌前期水气界面的热量交换特征及其气候影响因素进行了分析,结果表明:1961—2019年黄河内蒙古河段冷空气过程发生频次约为65次/a,其中寒潮发生频次约为7次/a;首凌约97%发生于冷空气过程中,这些冷空气有33%属弱冷空气、37%属寒潮,首凌当日的冷空气过程从弱冷空气过程向强冷空气过程过渡;1971—2019年黄河内蒙古河段平均首凌日期为11月18日,2011—2019年平均首凌日期较2000年以前推迟6.6 d,首凌前期河道初始水温上升对首凌日期具有明显延迟作用;2011年以前首凌前期水气界面总感热通量与过程径流总量显著正相关,2011年以后二者关系显著减弱,同流量条件下河道水温由5℃降至0℃的水气界面感热通量异常偏大,沿岸土壤温度梯度减小、冷空气活动频繁和地表风速显著加快是首凌前期水气界面感热通量异常增大的原因。