农林混合下垫面论文：北京非均匀下垫面地表辐射与能量平衡的观测及模拟研究

【中文摘要】非均匀下垫面上的地气相互作用较平坦下垫面更为复杂,影响着天气过程的演变乃至全球气候变化。北京城区是典型的城市下垫面,郊区多为农林混合下垫面,城、郊的动力热力特征完全不同,它们之间相互作用对华北地区天气、气候、环境的形成与变化有重要的影响。本研究利用北京密云站2007年1、4、8、10月的涡度相关仪及自动气象站等观测资料,分析了不同天气条件下郊区下垫面的辐射通量、反照率及能量通量特征,研究结果如下：(1)1、4、8、10月观测数据能量平衡闭合度(OLS方法)分别为82%、97%、72%、83%,总体闭合度76%,数据质量较好。(2)晴天向上长波辐射1、4、8、10月平均值为分别为279.6、381.5、430、358.7 W/m2,由于农林混合下垫面变化的影响,响应短波辐射时间分别为1月0.5hr,8月1.5hr,4月及10月介于0.5-1.5hr之间。(3)随下垫面植被长势和土壤湿度变化,反照率有明显改变,各月晴天平均值分别为：1月0.183、4月0.143、8月0.133、10月0.139,由于非均匀下垫面通量贡献率随太阳辐射方向而变化,各月均存在日变化不对称现象。8月份反照率低于同...

【英文摘要】The air-ground exchange process on the inhomogeneity underlying surface, which is more complex than homogeneous surface, affect the weather process and global climate changes. Beijing has a typical inhomogeneity underlying surface, with a urban center and suburban surrounding, and with a different dynamic and thermal characteristics between urban and rural, and the interaction between them has an important implications on the formation and change of the weather, climate, environment, in the North China....

【关键词】农林混合下垫面 城市冠层结构 辐射平衡 能量平衡 WRF数值模拟

【英文关键词】mixed crop-forest underlying surface urban canopy structure radiation balance energy balance WRF numerical simulation

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【目录】北京非均匀下垫面地表辐射与能量平衡的观测及模拟研究中文摘要5-7Abstract7-8第一章 引言9-141.1 研究目的及意义9-101.2 国内外研究进展10-131.2.1 观测试验10-111.2.2 数值模拟11-131.3 主要研究内容13-14第二章 地表辐射及能量平衡特征观测分析14-272.1 试验简介及数据处理14-162.2 地表能量平衡闭合程度的评价16-172.3 辐射平衡月平均的日变化17-192.4 晴天反照率的季节变化及日变化特征19-202.5 能量平衡月平均的日变化20-222.6 典型天气条件下的辐射平衡与反照率特征22-252.6.1 典型天气条件下辐射平衡日变化23-242.6.2 典型天气条件下反照率日变化24-252.7 本章小结25-27第三章 地表辐射及能量平衡特征数值模拟27-583.1 WRF模式简介27-353.1.1 WRF模式概况27-283.1.2 城市冠层模式UCM28-353.2 辐射及能量通量模拟与观测结果对比35-423.2.1 能量平衡对比36-383.2.2 辐射平衡对比38-403.2.3 城郊能量平衡对比40-423.3 局地气象环境及环流特征42-463.4 湍流动能及地气通量交换特征46-563.4.1 地表粗糙程度及湍流动能特征46-483.4.2 夏季地表能量平衡特征48-533.4.3 冬季地表通量特征53-563.5 本章小结56-58第四章 结论与展望58-604.1 结论58-594.2 研究特色及主要创新点594.3 不足之处59-60参考文献60-64作者简介64-65鸣谢65