藏北高原地表反照率时空特征分析及参数化研究

来源 :中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:say_8139
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对青藏高原地区地表辐射能收支的研究是青藏高原边界层物理和陆面过程研究当中一个十分重要的问题,而准确地测定地表反照率及其变化规律是其关键之一。基于中日合作项目“亚洲季风青藏高原能量水分循环试验”(GAME/Tibet,1996-2000)和“全球协调加强观测计划之亚澳季风青藏高原试验”(CAMP/Tibet,2001-2005)在藏北高原D105站、Amdo站、MS3478站以及BJ站的观测数据资料,分析研究了该地区地表反照率的时间变化和空间分布特征,并利用MS3478站2002年资料讨论了太阳高度角、土壤湿度和地表辐射温度各自的变化特征以及与地表反照率的关系,最后利用MS3478站2002~2003两年的资料进行了地表反照率的参数化分析,初步给出了具有试验基础性质的藏北高原局地地表反照率的多因子参数化公式。论文得到以下几点主要结论: (1)藏北高原地区的地表反照率具有明显的日变化和月/季节变化特征。冬、春季节的日变化曲线呈较明显的马鞍形,且曲线形状的变化不如夏、秋两季大。6~9月的月平均反照率在全年中最低,5月波动较大。从季节平均值来说,冬季>春季>秋季>夏季。最终得到该地区的平均地表反照率为0.2457。反照率的空间分布也很不均匀,值的大小、曲线的形状在不同站点都很不一样,这与站点的地理位置有密切的关系,但下垫面属性也起到了很大的作用,并且后者对地表反照率的影响较前者更为显著。 (2)土壤湿度日变化幅度很小,但月变化很明显且变化较大,6月份以后显著增大,到¨、12月骤降。地表辐射温度日、月变化均比较明显。地表反照率与上述2个因子及太阳高度角之间均存在负相关关系,随着它们的增加反照率反而降低。但关系均不是很明显,主要是影响地表反照率的因子太多,单因子的关系反而不是很明显。此外,地表辐射温度小于0时与地表反照率的相关性不如大于0时显著。 (3)用把双变量函数近似分离成两个单因子函数的乘积或相加的方法,采用MS3478站2002年的观测资料,更好地表现了地表反照率与太阳高度角和土壤湿度的关系,并分别用乘积关系和相加关系拟合出反照率与太阳高度角和土壤湿度的经验函数关系。通过2003年资料的检验,两个拟合公式均具有较高可信度。
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