高原气象

作者：马英赛;孟宪红;韩博;余晔;吕世华;栾澜;李光伟

单位：中国科学院西北生态环境资源研究院/寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室, 甘肃 兰州 730000;中国科学院大学, 北京 100049;中山大学大气科学学院广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室, 广东 珠海 519082;中国科学院平凉陆面过程与灾害天气观测研究站, 甘肃 平凉 744015;成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室, 四川 成都 610225;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 江苏 南京 210044;印第安纳大学伯明顿分校地球大气科学学院, 美国 印第安纳州 47408

关键词：黄土高原;土壤湿度;波文比;地表辐射通量;地表湍流通量;大气边界层高度;

基金：国家自然科学基金项目（41775016）；中国科学院寒区旱区环境与工程研究所青年STS项目（Y651671001）；中国科学院创新促进会会员经费（2014384）；科技部公益性行业（气象）科研专项重大项目（GYHY201506001-04）

利用黄土高原区域甘肃平凉地区陆面过程与灾害天气观测研究站2016-2017年夏季（6-8月）晴好天气下的观测资料，定量分析了平凉地区土壤湿度在干、中、湿三种不同状况下对地表辐射和地表能量分配及大气边界层的影响，并根据总体变化趋势，将土壤湿度进一步分为干、中区间（0.158~0.220 m3·m-3）和中、湿区间（0.179~0.325 m3·m-3），与波文比、感热通量、潜热通量进行相关性分析，从而探究土壤湿度通过影响地表能量分配和大气边界层进而影响降水的可能物理机制。结果表明：（1）土壤湿度变化对反照率影响相对较小，对波文比影响显著，主要是影响感热、潜热变化，即影响地表能量分配过程。随着土壤湿度增加，潜热增大，感热减小，波文比显著降低；土壤湿度变化对地表净辐射影响显著，主要影响净长波辐射变化，随着土壤湿度增加，净短波辐射呈现略微增加，净长波辐射显著增加。（2）土壤湿度分区间分析结果显示，土壤湿度在干、中区间（0.158~0.220 m3·m-3）对潜热通量以及边界层高度的影响相比土壤湿度在中、湿区间（0.179~0.325 m3·m-3）的影响更大，即土壤偏干情况下，地表通量变化和大气边界层发展更显著。此次观测数据定量分析结果与理论机理较为一致，表明该观测数据的可靠性，可为数值模式在黄土高原区域的模拟提供重要的数据基础。

来源：2019年第4期

《高原气象》期刊编辑部

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