寒旱所夏季不同天气背景和灌溉条件下绿洲地表辐射和能量平衡特征研究取得进展

　　地表能量交换过程表现为地表热量平衡和辐射平衡的过程，是地气之间相互作用的主要内容，集中反映了地气耦合过程的能量纽带作用，是陆面过程中极为重要的一环。西北干旱区地表辐射收支特征是地表能量交换过程的一个重要研究内容。在这一地域曾先后开展了“黑河实验”、“我国西北干旱区陆气相互作用野外观测实验”和“绿洲系统能量和水分循环过程”野外观测实验(JTEX)等，给出了西北干旱区地表能量收支的特征，提出了陆面过程研究的新方向。但以往研究较少关注不同天气背景对西北干旱区绿洲地表辐射和能量平衡特征的影响，很少考虑人为和自然原因造成的不同土壤湿度条件下地表辐射和能量平衡特征的差异。因此，在极端干旱气候区不同天气背景和灌溉条件下研究绿洲的地表辐射平衡和能量平衡特征，为建立自然资源配置合理的高效绿洲提供了重要的科学依据。

　　中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室科研人员利用2005年“绿洲系统能量和水分循环过程”野外观测实验(JTEX)资料，分析了夏季不同天气背景下的金塔绿洲小气候特征、辐射和能量平衡特征的日变化规律。研究结果表明：绿洲的小气候特征受土壤湿度和太阳辐射的影响，在不同的土壤湿度和天气背景下表现出不同的小气候背景：持续的晴天空气最为干燥，其次为阴天，再次是灌溉后和降水发生后的晴天，持续晴天下的土壤温度最高；晴天时的总辐射相似，峰值在1000W?m-2以上，向上辐射受到土壤湿度的影响略有不同，净辐射与总辐射日积分比值由持续晴天的48.6%增加到灌溉后和降水后晴天的53%左右，阴天时的总辐射和地表辐射以及净辐射的日积分值减少，而向下的长波辐射增加，净辐射与总辐射日积分比值最小为41.0%；阴天的潜热最大，其次为灌溉后和降水后的晴天，再次为持续晴天的，灌溉后晴天的感热最大，其次为持续晴天，居中的是降水后的晴天时段，阴天的最小，地热曲线具有抛物线型，正常晴天的地热峰值最大，其次为降水后晴天的，其地热流为双峰结构，紧邻的为阴天个例，在非降水个例中最小的是灌溉后的晴天个例，晴天土壤湿度越大，净辐射越大，阴天净辐射峰值小于晴天的，日积分值则不到晴天的50%；观测中有较大的能量不平衡差额，晴天个例的能量亏损在20%-30%，阴天不平衡幅度约17%。

　　本研究项目受到国家自然科学基金项目(41005011)资助；研究成果发表于《冰川冻土》(2011,33(3))。

　　论文下载来源寒区旱区环境与工程研究所)