成都平原农田下垫面地表通量特征及能量平衡分析

摘要

涡旋相关技术在近年来已经被广泛地应用在陆地生态系统和大气之间CO2和H2O等物质传输和能量交换的研究中。rn 与此同时，如何评价涡旋相关观测数据的可信度则成为通量界共同关心的重要问题。本文通过分析成都平原温江站2008年1-12月采用涡旋相关法测得的地气间湍流通量以及太阳辐射和土壤观测资料，分析了农田下垫面上能量收支各分量的特征及变化规律，并运用OLS(Ordinary Least squares)和EBR(Energy Balance Ratio)方法对湍流通量(感热与潜热通量之和)与有效能量(净辐射与土壤热通量之差)之间的关系进行了研究。结果表明：(1)大气逆辐射值较大且日变化趋势较平缓，辐射其他各分量以及湍流通量年平均日变化均表现出标准的日循环状态(呈单峰型结构)，地表长波辐射总是大于大气逆辐射；潜热和总辐射值随着夏季的到来逐渐增大；无论冬夏潜热都大于感热，下垫面获得的辐射能量主要用于水蒸发相变引起的潜热交换；潜热基本都从地面向大气输送；由于下垫面的频繁变更，地表反照率的季节变化很大，其年平均值约为0.15。(2)温江站有效能量和湍流通量之间有很好的相关关系，但湍流通量系统性低于有效能量，存在能量平衡“不闭合”现象，不闭合率约为23％。在早晨和傍晚日出日落这段时间EBR值变化最为剧烈，并表现出显著的日变化特征，中午前后明显大于早晚，能量闭合程度白天要优于晚上。水稻下垫面灌水可导致EBR值减小。