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呼伦贝尔草甸草原不同显热通量观测方法比较

文献类型： 中文期刊

作者： 于洪亮;赵越;李淑贞;吴宜倩;王旭;辛晓平

作者机构：

关键词： 热通量;辐射;能量平衡;大孔径闪烁仪;涡动相关仪;显热通量;草甸草原

期刊名称：农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2024 年

页码：

收录情况： EI（2024版） ; ; 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 显热通量(sensible heat flux,H)是反映地表湍流运动的重要参数，准确获取该参数对于区域内热量交换规律的认识和农业生产及水资源的有效管理具有重要意义。涡动相关仪(eddy covariance system,EC)和大孔径闪烁仪(large aperture scintillometer,LAS)是目前生态系统水热通量的主要测量手段，但两者观测范围的空间尺度存在差异。该研究以呼伦贝尔草甸草原生态系统为对象，通过对比分析两种方法观测的显热通量(HLAS和HEC)变化特征，对两者之间的差异(ΔH)及产生原因进行探究，并且定量研究了不同因子对ΔH的影响程度。结果表明，在不同时间尺度内，HLAS和HEC的变化趋势基本一致，显热通量主要受到净辐射的驱动作用，同时ΔH与净辐射存在正相关性；对应时刻HLAS和HEC之间线性回归方程斜率为1.13，拟合优度R2为0.81，说明大孔径闪烁仪在草甸草原区有着很好的适用性；EC能量平衡闭合程度会影响HLAS和HEC之间差异，剔除能量平衡闭合率(energy balance ratio,EBR)小于0.8的数据后，HLAS和HEC之间线性回归方程斜率减小至1.05，说明能量平衡闭合程度越高ΔH越小；净辐射(net radiation,Rn)、风速(wind speed,WS)、波文比(Bowen ratio,Bowen)和饱和水汽压差(saturated water vapor pressure difference,VPD)与ΔH之间相关性显著，是ΔH的主要气象环境因子；ΔH单个影响因子的解释能力从高到低依次为净辐射、风速、EC能量平衡闭合率、饱和水汽压差、波文比，任意两个不同影响因子之间均呈现双因子增强作用，解释能力较高的交互影响因子为净辐射/风速和风速/波文比。研究结果有利于准确理解LAS与EC显热通量观测过程中的空间尺度效应，同时可为区域尺度扩展和遥感地面验证过程中通量数据的质量控制提供科学参考依据。

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