基于冠層溫度測算栓皮櫟人工林空氣動力學阻抗的研究.pdf

1、地表水熱通量是研究地氣之間物質(zhì)和能量交換的重要方面，在全球氣候變化、水資源、生態(tài)環(huán)境等研究領域有重要的實際意義。當前基于地表能量平衡的遙感估算模型在估算區(qū)域水熱通量的應用中最為廣泛?？諝鈩恿W阻抗是遙感模型的重要輸入?yún)?shù)，因此準確地估算空氣動力學阻抗對于區(qū)域水熱通量的估算至關重要。
　　本文根據(jù)2011年5-8月栓皮櫟人工林的氣象梯度數(shù)據(jù)、冠層溫度數(shù)據(jù)和渦動相關資料，分析了栓皮櫟人工林的動力和熱力特征；估算了影響顯熱通量計算的三個

2、關鍵地表參數(shù)：動力學粗糙度Zm0、kB-1以及熱量傳輸?shù)目諝鈩恿W阻抗rah，并通過與渦動相關方法觀測的空氣動力學阻抗的對比，最終確定了適合試驗區(qū)的參數(shù)化方案。本研究得到以下主要結(jié)論：
　　1.栓皮櫟人工林常年平均風速較小，林冠層生長季的主導風向為偏東風。在生長季，栓皮櫟人工林的氣溫隨高度的增加而增大，而其它月份，平均氣溫隨高度的變化不大，大氣處于近中性層結(jié)狀態(tài)。
　　2.晴天日9:00—17:00，栓皮櫟人工林林冠邊界層處

3、于不穩(wěn)定狀態(tài)，Tc比空氣溫度(Ta)平均高3.55℃；陰天日Tc的變化較晴天條件下平緩；Tc與Ta、凈輻射(Rn)、相對濕度、風速等冠層微氣象要素的復相關達極顯著水平，復相關系數(shù)為0.825；影響Tc的主要氣象因子是Ta和Rn，二者對Tc的影響程度與天氣狀況有關。
　　3.栓皮櫟人工林林冠上方各月中性狀態(tài)出現(xiàn)的頻率一般都低于10％，而不穩(wěn)定狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)出現(xiàn)的頻率均在50%左右。晝間大氣不穩(wěn)定狀態(tài)出現(xiàn)頻率最高（>80%）；夜間以大

4、氣層結(jié)穩(wěn)定為主；中性層結(jié)在一天中的出現(xiàn)頻率較低。尺度參數(shù)法和理查遜數(shù)法的結(jié)果雖稍有差異，但趨勢較為一致。
　　4.栓皮櫟人工林的動力學粗糙度Zm0的數(shù)量級在0.01—0.1m之間。Zm0值在各個風向范圍內(nèi)Zm0的大小差異很大，變化范圍在0.034~0.32之間。當樣本數(shù)量很大時（620），m0z的值反而較小（0.034）。
　　5.在森林下墊面上，kB-1日變化明顯，呈拋物線型，且與冠氣溫差的日變化趨勢比較一致。kB-1的瞬