黄土高原半干旱区异常能量闭合率特征分析

doi:10． 11755 / j． issn． 1006 － 7639( 2014)－ 05 － 0719

摘要/Abstract

摘要：

以兰州大学半干旱气候与环境观测站(简称SACOL站)4 a的陆面通量数据为基础，利用普通最小二乘法(OLS)和能量平衡比率(EBR)方法，对能量平衡的异常闭合特征及其与相对垂直湍强(R_IW)的关系进行了研究，并进行了能量滞后分析结果表明，能量过闭合和负闭合现象分别主要发生在白天和夜间，大小遵从正态分布;较大异常闭合产生的原因主要是日出日落时净辐射与地表热通量接近以及降水影响造成湍流通量出现异常大值一般来说，垂直湍流运动越强，异常闭合越少，闭合度越向1收敛，反之亦然强湍流或极弱湍流都不利于产生异常闭合，过闭合负闭合的最适相对垂直湍强R_IW约为0.11、0.14另外，能量支出项的相对滞后也是造成包括负闭合在内的异常闭合的原因之一剔除湍强较弱的点或将地表热通量G₀感热H潜热LE相位相对净辐射R_n提前30 min后，异常闭合所占比重减少；月平均EBR法过闭合度降低，OLS 法闭合度提高。

关键词: 半干旱区, 异常能量闭合率, 相对垂直湍强, 能量滞后现象

Abstract:

On the basis of 4 － year surface layer fluxes data of the Semi － Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou　University (SACOL) ， the characteristics of abnormal energy balance ratio and its relationship with relative vertical turbulence intensity( R_IW)were studied firstly by using ordinary least square( OLS)method and energy balance ratio( EBR)method．Thenthe phase lag phenomenon of surface energy was analyzed． The results show that abnormal EBRs ( EBR ＞1 and EBR ＜0)mainly occurred in the daytime and at night，respectively．Great abnormal EBRs were mainly caused by the adjacence of net radiation R_nand surface heat flux G₀ around sunrise and sunset as well as the spike points of turbulence fluxes triggered by the influence of precipitation．In general，when the turbulence is stronger，the abnormal EBR is less likely to happen and energy balance ratio converges to 1，vice versa．Thus the most favorable turbulence intensity for the occurrence of abnormal EBR was neither too intense　nor extremely weak．The optimum turbulence intensity for EBR ＞ 1 and EBR ＜ 0 was about 0.14 and 0.11，respectively．Moreover，the phase lag of surface heat flux G₀ ，sensible heat H and latent heat LE against net radiation R_nwas also the reason for abnormal EBRs including EBR ＜0．After those R_IW＜0．3 being removed or the phase of G₀,H,LE being displaced half hour forward，the proportion of abnormal EBRs decreased．Monthly mean closure of EBR ＞ 1 reduced and closure of OLS method increased．

Key words: semi－arid region, abnormal EBR, relative intensity of vertical turbulence, phase lag phenomenon of energy

中图分类号:

P404

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