基于观测的巴丹吉林沙漠腹地湖泊能量分配及蒸发模型研究

发布时间：2021-01-07 16:24

　　蒸发是干旱区水循环过程的关键因素。巴丹吉林沙漠腹地存在110个常年积水的湖泊,受人类活动影响极小,是研究极端干旱条件下的水面能量分配和蒸发规律的理想场所。蒸发作为湖泊水的主要流失方式,是定量研究沙漠腹地湖泊水源来源的关键因素。由于该地区陆气相互作用观测起步较晚,缺少详细、连续的综合定位观测数据,对沙漠腹地湖面的能量分配和蒸发规律等基本科学问题的研究尚不充分,更缺乏合理、有效的湖泊蒸发模拟手段,导致已有研究对该地区的蒸发认识产生较大差异。本研究结合巴丹吉林沙漠陆面过程与湖泊群水文循环的多尺度综合观测试验,主要利用涡度相关技术对沙漠腹地湖面的能量分配和气象要素进行观测,揭示不同时间尺度上巴丹吉林沙漠腹地水面-大气间的能量交换和水汽交换的规律,并结合沙漠外围常规气象站及蒸发皿数据,利用几种常用水面面蒸发模型,对不同时间尺度上的沙漠腹地的湖面蒸发进行模拟、评估和分析,获取对沙漠腹地湖泊蒸发进行有效模拟的方法。本研究主要结论如下:（1）涡度相关技术可以对沙漠腹地湖泊能量通量和水汽通量变化规律进行长期、有效的观测。全年整体能量闭合比率为1.39,去除冬季（12月、1月、2月）数据的能量闭合比率为1... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 蒸散发研究进展
    1.3 通量观测研究进展
    1.4 巴丹吉林沙漠腹地的湖泊蒸散发研究进展
    1.5 技术路线与研究目的
第二章 研究区概况与试验介绍
    2.1 研究区概况
    2.2 观测试验站介绍
    2.3 观测试验站气象条件分析
        2.3.1 风速和风向
        2.3.2 气温、水面温度和露点温度
        2.3.3 辐射分量
        2.3.4 降水
    2.4 研究中的统计学方法
第三章 涡度相关系统观测湖泊能量分配
    3.1 涡度相关介绍
    3.2 涡度相关数据预处理及质量控制
        3.2.1 原始数据质量评估和质量控制
        3.2.2 数据趋势去除运算
        3.2.3 坐标轴旋转
        3.2.4 超声虚温校正
        3.2.5 频率响应校正
        3.2.6 密度扰动影响（WPL）校正
        3.2.7 足迹分析
        3.2.8 数据插值
    3.3 涡度相关技术观测结果
        3.3.1 湖泊能量闭合度
        3.3.2 湖面能量通量的季节变化
        3.3.3 能量通量与其他因子在季节变化上的关系
        3.3.4 湖面能量通量的日内变化
        3.3.5 能量通量与其他因子在日内变化上的关系
        3.3.6 湖面蒸发
    3.4 讨论与分析
    3.5 本章小结
第四章 几种常用蒸发模型估算湖泊蒸发
    4.1 几种常用水面蒸发模型
        4.1.1 彭曼公式
        4.1.2 PT公式
        4.1.3 互补相关理论
    4.2 模型中其他物理量
        4.2.1 湖面反照率
        4.2.2 净辐射
        4.2.3 蒸发潜热
        4.2.4 2m高度风速校正
    4.3 湖泊蒸发结果
    4.4 讨论与分析
    4.5 本章小结
第五章 蒸发模型与蒸发皿观测分析
    5.1 蒸发皿蒸发
        5.1.1 小型蒸发皿与E601B型蒸发皿
        5.1.2 蒸发皿折算系数
    5.2 阿拉善右旗气象站蒸发皿蒸发与模型估算
    5.3 讨论与分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
在学期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Holocene high lake-levels and pan-lake period on Badain Jaran Desert[J]. WANG NaiAng,NING Kai,LI ZhuoLun,WANG YiXin,JIA Peng,MA Ling.  Science China（Earth Sciences）. 2016(08)
[2]巴丹吉林沙漠季节冻土特征[J]. 宁凯,王乃昂,胡文峰,张洵赫,孙杰,王旭.  冰川冻土. 2015(05)
[3]Surface energy and water vapor fluxes observed on a megadune in the Badain Jaran Desert, China[J]. HU Wenfeng,WANG Nai’ang,ZHAO Liqiang,NING Kai,ZHANG Xunhe,SUN Jie.  Journal of Arid Land. 2015(05)
[4]Eddy covariance measurements of water vapor and CO2 fluxes above the Erhai Lake[J]. LIU HuiZhi,FENG JianWu,SUN JiHua,WANG Lei,XU AnLun.  Science China Earth Sciences. 2015(03)
[5]New evidence for the links between the local water cycle and the underground wet sand layer of a mega-dune in the Badain Jaran Desert, China[J]. Jun WEN,ZhongBo SU,TangTang ZHANG,Hui TIAN,YiJian ZENG,Rong LIU,Yue KANG,Rogier van der VELDE.  Journal of Arid Land. 2014(04)
[6]巴丹吉林沙漠地下水与湖泊的相互作用[J]. 王旭升,胡晓农,金晓媚,侯立柱,钱荣毅,王黎栋.  地学前缘. 2014(04)
[7]Hydrochemical characteristics and recharge sources of Lake Nuoertu in the Badain Jaran Desert[J]. Yue Wu,Naiang Wang,Liqiang Zhao,Zhenyu Zhang,Li Chen,Ying Lu,Xiaonan L,Jinlong Chang.  Chinese Science Bulletin. 2014(09)
[8]巴丹吉林沙漠地表风积砂粒度空间分布及其环境意义[J]. 宁凯,李卓仑,王乃昂,孙建伟,邵婉婉.  中国沙漠. 2013(03)
[9]巴丹吉林沙漠腹地降水特征的初步分析[J]. 王乃昂,马宁,陈红宝,陈秀莲,董春雨,张振瑜.  水科学进展. 2013(02)
[10]巴丹吉林沙漠湖泊水化学空间分带性与湖泊面积的等级关系[J]. 陆莹,王乃昂,李卓仑,董春雨,朱金峰.  地理研究. 2011(11)

博士论文
[1]基于观测的巴丹吉林沙漠地—气水热交换研究[D]. 胡文峰.兰州大学 2015

硕士论文
[1]基于观测的巴丹吉林沙漠湖泊区“暖岛效应”研究[D]. 梁晓燕.兰州大学 2016
[2]巴丹吉林沙漠能量分配与湖泊蒸发量的观测研究[D]. 马宁.兰州大学 2012
[3]阿拉善沙漠水循环观测实验与湖泊水量平衡[D]. 董春雨.兰州大学 2011
[4]巴丹吉林沙漠气象观测与气候特征初步研究[D]. 陈红宝.兰州大学 2011



本文编号：2962868