干旱区荒漠草原过渡带快速变化的陆面过程特征观测分析.pdf

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1、第33卷第3期干旱气象V0l_33No．32015年6月JournalofAridMeteorologyJune，2015杨扬，左洪超，王丽娟，等．干旱区荒漠草原过渡带快速变化的陆面过程特征观测分析[J]．干旱气象，2015，33(3)：412—420，[YANGYang，ZUOHongchao，WANGLijnan，eta1．TransientChangeCharacteristicsofLandSurfaceProcessoverDesert—steppeTransitionalZoneinAridRegions[J]．JoumalofAridMeteorology，2015，33(3)

2、：412—420]，doi：10．11755／j．issn．1006—7639(2015)一03—0412干旱区荒漠草原过渡带快速变化的陆面过程特征观测分析杨扬，左洪超2，王丽娟，杨启东，杨彦龙2(1．中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃省(中国气象局)干旱气候变化与减灾重点实验室，甘肃兰州730020；2．兰州大学大气科学学院，甘肃兰州730000；3．云南大学大气科学系，云南昆明650091)摘要：干旱区荒漠草原过渡带下垫面受降水影响而变化，在短期内由沙漠转化为草地，因而其陆面过程特征快速变化十分显著，可能对区域天气或气候造成一定影响。本文利用2012年7～9月在腾格里沙漠南缘的荒漠草原过

3、渡带开展的“微气象蒸发观测实验”的观测资料，通过分析强降水前后土壤温度、含水量、辐射及湍流通量，研究快速变化的陆面过程特征。结果表明：40cm以上的浅层土壤温度在降水后降低，随着降水辐射效应的消失，土壤温度升高；而深层的土壤温度变化较小。土壤含水量对降水有明显的响应，20cm以上的浅层土壤含水量迅速增大，而后缓慢减小；30、40cm的土壤含水量先增大后迅速下降。7、8月的净辐射变化不大，在一50—450W·m间变化。降水发生后，反射辐射和地表长波辐射较干旱荒漠有所降低，2～3d后又恢复到干旱荒漠的量级。地表反照率在降水后先降后升，荒漠草地的地表反照率日均值较大，与地表含水量、太阳高度角及植被

4、生长参数密切相关。感热和潜热在降水前后变化显著，潜热增大而后减小，感热减小而后增大，干旱荒漠地表能量传输以感热通量为主，强降水发生后，潜热通量占主导地位，而后由于蒸散发使土壤含水量减小，潜热的主导地位逐渐被感热代替。关键词：荒漠草原过渡带；快速变化；陆面过程文章编号：1006—7639(2015)一o3—0412—09doi：10．11755／j．issn．1006—7639(2015)一03—0412中图分类号：P421．3文献标识码：A引言和气候特征造成一定的影响。因此，研究荒漠草原过渡带快速变化的陆面过程特征具有深远的意义。干旱区荒漠草原过渡带一般指介于沙漠与草原陆面过程研究的核心内容

5、就是确定不同下垫面或农田之间的过渡带。这种下垫面受降水的影响而陆气问物质和能量的交换J。近30a来，国内外变化，地表的快速变化非常显著。对于干燥的荒漠针对典型的陆地下垫面开展了大量观测研究，地表，一次强降水过程使地表土壤变得湿润，导致在通过观测实验揭示了不同下垫面陆气相互作用规较短时间内(3—5d)植被快速生长，变为荒漠草地。律，并据此发展了大量的陆面过程参数化方案。在后期若没有较强的降水过程发生，由于干旱区蒸散典型干旱区，观测研究也得到了一些重要研究成果。发能力较强，地表土壤含水量减少，导致荒漠草地的例如，Albertson[“]、布和朝鲁[12]、张强等研究了植被退化，又变为干旱荒漠。现

6、有的研究表明，不同干旱区的地表能量传输特征，结果发现在植被稀少、的地表具有不同的动力和热力过程，直接影响陆面地表干燥、降水量较少的干旱区，地表潜热通量相对与大气间的物质和能量交换，从而影响天气过程和感热通量可以忽略不计，感热通量在地表能量传输气候变化。作为干旱区一种典型的下垫面，荒过程中占主导地位；胡隐樵等利用“黑河地区漠草原过渡带地表显著的快速变化势必对区域天气地一气相互作用野外观测实验研究(HEIFE)”的观收稿日期：2014—08—08；改回日期：2014—10—15基金项目：兰州干旱气象研究所科研启动项目(KYS2014SSKY01)资助作者简介：杨扬(1988一)，女，甘肃民乐人，

7、硕士，主要从事大气物理学与大气环境研究．E—mail：yangmeng07．happy@163．com第3期杨扬等：干旱区荒漠草原过渡带快速变化的陆面过程特征观测分析413测结果获取了干旱区陆面过程的地表参数、能量循荒漠草原过渡带快速变化的陆面过程特征提供了契环特征及湍流通量的参数化方案，了解了干旱区陆机。实验期间发生了强降水，短期内极端干旱的荒气相互作用的物理机制以及同湿润地区的差异，并漠土壤含水量达到饱和