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塔克拉玛干沙漠北缘地表能量收支研究

作　者: 王延慧
导　师: 史玉光
学　校: 新疆师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 塔克拉玛干沙漠北缘 辐射收支 能量收支
分类号: P422
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


利用塔克拉玛干沙漠北缘2011年1～12月辐射收支和地面气象观测数据，2009年8～10月能量收支和地面气象观测数据，分析了肖塘地区地表辐射和能量收支的特征，重点分析了典型天气型收支的差异性，揭示了沙漠绿洲过渡带陆-气相互作用的情况。主要结论如下：（1）分析辐射收支各项的年、日变化规律。辐射收支平衡中，总辐射、反射辐射、大气长波辐射、地面长波辐射、净辐射的年总量分别为：5441.3，1446.3，7432.3，9596.8和1766.9MJ.m-2。辐射收支各项的月总量除净辐射和长波辐射于6月达到最大值外，其余均在7月达到最大值，总辐射、反射辐射、大气长波辐射、地面长波辐射、净辐射依次为671.76，172.7，974.5，1243.3，224.6MJ.m-2。一年中总辐射瞬时最大值均未超过太阳常数，最大值为1329.6W.m-2，出现在6月18日12时。（2）利用涡动相关法计算了肖塘地区的湍流通量，分析了湍流通量、土壤热通量的日变化。在能量收支平衡中，8月的感热、潜热、土壤热通量、净辐射的平均日总量分别为4.2，0.7，0.1，5.9MJ.m-2.d-1。8月白天，净辐射的分配情况为：感热通量52%，潜热通量6%，土壤热通量16%，能量不平衡率为26%；8月夜间，净辐射的分配情况为：感热通量53%，潜热通量3%，土壤热通量6%，能量不平衡率为38%。（3）典型天气下的能量收支中，晴天时，感热、潜热、土壤热通量和净辐射峰值分别为244.2，44.9，122.6，414.2W.m-2；阴天时，感热、潜热、土壤热通量和净辐射日较差分别比晴天减少了7%，18%，38%，6%；扬沙时，感热通量、潜热通量、土壤热通量、净辐射日总量依次比晴天减少了30%，45%，90%，38%。沙尘暴时，感热、潜热、土壤热通量和净辐射的日较差分别是晴天的90%，81%，87%，83%。（4）8月肖塘的总体输送系数CD平均值为4.5×10-3，CH为2.2×10-3。10月CD、CH平均值分别为4.2×10-3、1.6×10-3，CD、CH季节变化和日变化显著，都是夏季大于秋季，白天大，夜间小。（5）肖塘地区地表反照率冬季较大，夏季较小，反照率年平均值为0.27，比塔克拉玛干沙漠腹地（0.3）仅低10%，远高于绿洲。有、无积雪覆盖的地表反照率分别在0.25～0.56和0.22～0.30之间变化。反照率随着太阳高度角增加而减小，并且当太阳高度角大于15°时地表反照率基本上趋于不变。

全文目录


中文摘要  3-4
Abstract  4-8
1 引言  8-15
  1.1 选题依据  8
  1.2 研究意义  8-9
  1.3 国内外研究进展  9-15
    1.3.1 国外研究进展  10-12
    1.3.2 国内研究进展  12-15
2 研究区概况  15-18
  2.1 塔克拉玛干沙漠概况  15
  2.2 肖塘基本概况及气候特征  15-18
    2.2.1 肖塘概况  15-16
    2.2.2 肖塘地面气象要素基本情况  16-18
3 研究资料与方法  18-25
  3.1 研究资料  18
    3.1.1 地表能量收支资料  18
    3.1.2 地面气象观测资料  18
  3.2 研究方法  18-25
    3.2.1 仪器设置  18-22
    3.2.2 数据采集  22
    3.2.3 数据处理  22-25
4 地表辐射收支各要素的基本特征  25-42
  4.1 引言  25
    4.1.1 太阳与地球辐射  25
    4.1.2 辐射测量单位及概念  25
  4.2 短波辐射  25-31
    4.2.1 总辐射  25-27
    4.2.2 反照率  27-31
  4.3 长波辐射  31-33
    4.3.1 长波辐射平均日变化  31-32
    4.3.2 有效辐射平均日变化  32-33
  4.4 净辐射  33-35
    4.4.1 净辐射平均日变化  33-34
    4.4.2 净辐射极值变化  34-35
  4.5 地表辐射收支  35-42
    4.5.1 晴天天气下地表辐射收支平均日变化  35-36
    4.5.2 典型天气下地表辐射收支的日变化  36-39
    4.5.3 地表辐射收支各项的年总量比较  39-40
    4.5.4 辐射收支各项的年变化  40-42
5 肖塘地区地表能量的收支特征  42-57
  5.1 引言  42
  5.2 肖塘地区能量收支各项通量的计算方法  42-43
    5.2.1 湍流热通量的计算  42
    5.2.2 土壤热通量的计算  42-43
  5.3 陆面水热特征  43-46
    5.3.1 土壤温度的平均日变化  43-45
    5.3.2 土壤湿度的平均日变化  45-46
  5.4 肖塘地表能量收支各项变化特征  46-53
    5.4.1 肖塘地区地表能量收支平衡状况  46-47
    5.4.2 夏、秋季节晴天天气下能量收支的日变化  47-48
    5.4.3 晴天天气的平均日变化  48-49
    5.4.4 总体输送系数的平均日变化  49-51
    5.4.5 肖塘地表能量收支的分配特征  51-53
  5.5 典型天气下能量收支的日变化特征  53-57
    5.5.1 资料方法  53
    5.5.2 典型天气下的能量收支  53-55
    5.5.3 典型天气型土壤温度的日变化  55-57
6 结论与展望  57-60
  6.1 结论  57-59
  6.2 展望与不足  59-60
参考文献  60-65
在读期间发表的论文  65-66
后记  66

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 大气科学（气象学） > 气象基本要素、大气现象 > 大气辐射
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