基于LAS观测的城镇感热通量时空特征及影响因素
发布时间：2021-11-03 15:48
感热通量是地气交换的重要组成部分,准确测量地表感热通量对于了解大气运动及局地气候特征的形成机制十分重要。近年来,不断加快的城镇化进程显著改变了下垫面类型,从而导致城镇区域地气之间水热平衡的明显变化,城镇感热通量的观测研究十分必要。本项研究利用2018年4月～2019年4月南京盘城大孔径闪烁仪（Large Aperture Scintillometer,LAS）观测数据,分析了城镇感热通量的时间变化特征及空间代表性,探讨了环境因子、地表参数对城镇感热通量的影响。主要研究结论为:（1）南京城镇感热通量呈单峰型日变化特征,白天显著大于夜间;白天晴天大于多云天和阴天,夜间晴天略小于多云天和阴天,晴、多云、阴天年平均感热通量分别为60.82±71.04 W·m-2、55.70±54.91 W·m-2、48.31±42.01 W·m-2。白天感热通量春、夏季接近,夏季明显大于冬季;夜间四季差异较小;8月昼、夜均值分别为112.19、23.54 W·m-2,2月昼、夜均值分别为35.57、11.57 W·m
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
观测区域下垫面分布及仪器架设位置示意图
第二章研究方法13图2.3SEBAL模型迭代计算感热通量流程图Figure2.3FlowchartofSEBALmodeliterativecalculationofsensibleheatflux经过多次迭代不断改进空气温度、空气密度，最后求出稳定的空气动力学阻抗h和改进系数、，进而求出每个像元的感热通量H[12]，即：=()（2-7）
南京信息工程大学硕士学位论文20图3.3LAS和EC通量贡献源区月变化Figure3.3MonthlyvariationofLASandECfluxcontributionsourcearea因为通量贡献区分布在盛行风向一侧，所以在不均匀下垫面上HLAS会随着风向和大气稳定度不同而发生变化。为了分析LAS观测结果的空间空间代表性，选取向下短波辐射在200~400W·m-2之间、降雨12hr之后的HLAS数据进行统计，以确保各个风向上HLAS的差异均来自干燥地表、相近的太阳辐射[70]，统计结果见图3.4。从图中可以看出，晴天白天条件下，HLAS大多在50~100W·m-2之间，不同风向的城镇感热通量存在显著差异，大于150W·m-2的HLAS多出现在ENE、E、ESE、SE风向，小于50W·m-2的HLAS多分布在SSE、SSW、SW、WSW风向，这主要与不同风向LAS通量源区下垫面类型的差异有关（图2.1）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]南京地区大口径闪烁仪与涡动相关仪感热通量观测对比[J]. 王亮,胡凝,王咏薇,王璐瑶,赵翔,刘寿东. 生态学杂志. 2020(01)
[2]洱海湖滨农田下垫面大口径闪烁仪与涡动相关仪测量的湍流热通量对比分析[J]. 徐安伦,李建,彭浩,孙绩华. 高原气象. 2017(01)
[3]低丘红壤区农田水热通量变化特征及气候学足迹[J]. 李阳,景元书,秦奔奔. 应用生态学报. 2017(01)
[4]那曲地区两种空间尺度感热通量的对比分析[J]. 孙根厚,胡泽勇,王介民,刘火霖,谢志鹏,蔺筠,黄芳芳. 高原气象. 2016(02)
[5]南京地区地表热通量的遥感反演分析[J]. 王煜东,赵小艳,徐向华,牛建龙,王亚戈. 生态环境学报. 2016(04)
[6]Estimation of Turbulent Sensible Heat and Momentum Fluxes over a Heterogeneous Urban Area Using a Large Aperture Scintillometer[J]. Sang-Hyun LEE,Jun-Ho LEE,Bo-Young KIM. Advances in Atmospheric Sciences. 2015(08)
[7]科尔沁温带草甸能量平衡的日季变化特征[J]. 李辉东,关德新,袁凤辉,任艳,王安志,金昌杰,吴家兵. 应用生态学报. 2014(01)
[8]城市地表热通量遥感反演及与下垫面关系分析[J]. 刘越,Shintaro Goto,庄大方,匡文慧. 地理学报. 2012(01)
[9]我国干旱区深厚大气边界层与陆面热力过程的关系研究[J]. 张强,张杰,乔娟,王胜. 中国科学:地球科学. 2011(09)
[10]大孔径闪烁仪在黑河流域的应用分析研究[J]. 王维真,徐自为,李新,王介民,张智慧. 地球科学进展. 2010(11)
硕士论文
[1]基于大孔径闪烁仪的典型农田感热通量变异规律研究[D]. 韩信.天津农学院 2017
[2]大孔径闪烁仪（LAS）观测感热通量特征及其对数值模式网格尺度热通量观测误差的改进[D]. 郝小翠.兰州大学 2013
本文编号：3473950
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
观测区域下垫面分布及仪器架设位置示意图
第二章研究方法13图2.3SEBAL模型迭代计算感热通量流程图Figure2.3FlowchartofSEBALmodeliterativecalculationofsensibleheatflux经过多次迭代不断改进空气温度、空气密度，最后求出稳定的空气动力学阻抗h和改进系数、，进而求出每个像元的感热通量H[12]，即：=()（2-7）
南京信息工程大学硕士学位论文20图3.3LAS和EC通量贡献源区月变化Figure3.3MonthlyvariationofLASandECfluxcontributionsourcearea因为通量贡献区分布在盛行风向一侧，所以在不均匀下垫面上HLAS会随着风向和大气稳定度不同而发生变化。为了分析LAS观测结果的空间空间代表性，选取向下短波辐射在200~400W·m-2之间、降雨12hr之后的HLAS数据进行统计，以确保各个风向上HLAS的差异均来自干燥地表、相近的太阳辐射[70]，统计结果见图3.4。从图中可以看出，晴天白天条件下，HLAS大多在50~100W·m-2之间，不同风向的城镇感热通量存在显著差异，大于150W·m-2的HLAS多出现在ENE、E、ESE、SE风向，小于50W·m-2的HLAS多分布在SSE、SSW、SW、WSW风向，这主要与不同风向LAS通量源区下垫面类型的差异有关（图2.1）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]南京地区大口径闪烁仪与涡动相关仪感热通量观测对比[J]. 王亮,胡凝,王咏薇,王璐瑶,赵翔,刘寿东. 生态学杂志. 2020(01)
[2]洱海湖滨农田下垫面大口径闪烁仪与涡动相关仪测量的湍流热通量对比分析[J]. 徐安伦,李建,彭浩,孙绩华. 高原气象. 2017(01)
[3]低丘红壤区农田水热通量变化特征及气候学足迹[J]. 李阳,景元书,秦奔奔. 应用生态学报. 2017(01)
[4]那曲地区两种空间尺度感热通量的对比分析[J]. 孙根厚,胡泽勇,王介民,刘火霖,谢志鹏,蔺筠,黄芳芳. 高原气象. 2016(02)
[5]南京地区地表热通量的遥感反演分析[J]. 王煜东,赵小艳,徐向华,牛建龙,王亚戈. 生态环境学报. 2016(04)
[6]Estimation of Turbulent Sensible Heat and Momentum Fluxes over a Heterogeneous Urban Area Using a Large Aperture Scintillometer[J]. Sang-Hyun LEE,Jun-Ho LEE,Bo-Young KIM. Advances in Atmospheric Sciences. 2015(08)
[7]科尔沁温带草甸能量平衡的日季变化特征[J]. 李辉东,关德新,袁凤辉,任艳,王安志,金昌杰,吴家兵. 应用生态学报. 2014(01)
[8]城市地表热通量遥感反演及与下垫面关系分析[J]. 刘越,Shintaro Goto,庄大方,匡文慧. 地理学报. 2012(01)
[9]我国干旱区深厚大气边界层与陆面热力过程的关系研究[J]. 张强,张杰,乔娟,王胜. 中国科学:地球科学. 2011(09)
[10]大孔径闪烁仪在黑河流域的应用分析研究[J]. 王维真,徐自为,李新,王介民,张智慧. 地球科学进展. 2010(11)
硕士论文
[1]基于大孔径闪烁仪的典型农田感热通量变异规律研究[D]. 韩信.天津农学院 2017
[2]大孔径闪烁仪（LAS）观测感热通量特征及其对数值模式网格尺度热通量观测误差的改进[D]. 郝小翠.兰州大学 2013
本文编号：3473950
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