稻麥輪作田下墊面的感熱和潛熱通量特征分析.pdf

1、感熱和潛熱通量是地表能量平衡的重要組成部分，對(duì)其的定量了解，不僅是大氣動(dòng)力熱力過程分析的基礎(chǔ)，也是農(nóng)業(yè)生態(tài)等研究的核心內(nèi)容。長江中下游農(nóng)田以水稻和小麥為主要耕作物，對(duì)稻麥輪作田進(jìn)行通量觀測能夠更好地理解長江中下游區(qū)域大氣邊界層能量交換特征。因此，本文基于2015年7月9日到2016年5月18日，江蘇鹽城東臺(tái)市郊稻麥輪作田上方的通量觀測數(shù)據(jù)，對(duì)稻麥輪作田下墊面的通量變化特征進(jìn)行了分析，探討了不同生長期，下墊面的平均通量和能量分配特征，重點(diǎn)

2、分析了不同時(shí)期通量的日變化特征及下墊面溫濕度和風(fēng)速對(duì)能量分配的影響，最后，對(duì)比了大孔徑閃爍儀和渦相關(guān)觀測系統(tǒng)的觀測數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)了儀器的可靠性。主要結(jié)論如下:
　　(1)平均通量分析表明，在白天，小麥返青期的平均感熱通量最大，而水稻拔節(jié)期的平均潛熱通量最大。在夜間，下墊面仍然存在向上的潛熱通量。在停耕期和小麥出苗期，整個(gè)下墊面接收到的能量要小于它向大氣傳遞的感熱和潛熱通量。在整個(gè)觀測過程中，各時(shí)期(H+LE)/Rn的平均值不超過80％

3、，H/Rn的平均值不超過18％，農(nóng)田下墊面主要以潛熱通量的方式向大氣傳遞能量。
　　(2)日變化特征分析表明，水稻、裸地和小麥下墊面情況下感熱通量的日變化特征十分接近，整個(gè)觀測期間，感熱通量的平均峰值為46.08Wm-2。對(duì)能量分配的平均日變化特征分析表明，在水稻的生長周期，(H+LE)/Rn和LE/Rn的日變化特征較為一致，它們?cè)谒靖鱾€(gè)時(shí)期的日變化趨勢(shì)分別為:先減后增型（插秧期），逐漸增長型（拔節(jié)期），平穩(wěn)波動(dòng)型（抽穗期）和逐

4、漸增長型（成熟期）。而H/Rn的值在整個(gè)水稻生長期內(nèi)都為先增后減型，其最大值一般出現(xiàn)在10:00左右。在小麥的種植期，(H+LE)/Rn和LE/Rn的日變化特征也較為一致，都隨著小麥的生長，由逐漸增長型（出苗期，越冬期和返青期）轉(zhuǎn)變?yōu)槠鸱鲩L型（拔節(jié)期和成熟期）。H/Rn的日變化特征主要分為先增后減型（出苗期，越冬期和成熟期）和平穩(wěn)波動(dòng)型（返青期和拔節(jié)期）。當(dāng)下墊面為裸地時(shí)，(H+LE)/Rn，LE/Rn和H/Rn的日變化特征均為波動(dòng)型

5、。
　　(3)對(duì)土壤溫濕度及地表風(fēng)速的分析表明，在水稻種植期，各變量對(duì)能量分配的影響作用都較為獨(dú)立，能量分配主要受土壤濕度和風(fēng)速的影響。土壤濕度的增加，略微增大了H/Rn的值，降低了LE/Rn的值，而風(fēng)速的增大，增大了LE/Rn的值。在小麥種植期，土壤溫度和濕度共同影響了地表能量分配，隨著土壤溫度的增加，對(duì)應(yīng)的土壤濕度減小，H/Rn的值減小，LE/Rn的值增大。在整個(gè)觀測期間，H/Rn和LE/Rn的日變化同時(shí)受土壤溫濕度及風(fēng)速的日

6、變化的影響，當(dāng)土壤溫度增大時(shí)，土壤相對(duì)濕度減小，風(fēng)速逐漸增大且增長速度逐漸降低，LE/Rn的值逐漸增大，而H/Rn始終保持穩(wěn)定。
　　(4)對(duì)水稻抽穗期通量觀測數(shù)據(jù)的分析表明，大多數(shù)情況下，LAS觀測的感熱通量都要大于EC所觀測的值。結(jié)合源區(qū)模型，可以發(fā)現(xiàn)，儀器東側(cè)的一片桑樹園影響了兩個(gè)儀器的觀測結(jié)果。由于桑樹園上方的感熱通量大于水稻田上方的感熱通量。當(dāng)桑樹園貢獻(xiàn)較大時(shí)，HLAS的值總是會(huì)大于HEC的值。而當(dāng)桑樹園對(duì)兩個(gè)儀器貢獻(xiàn)較