基于富平通量站的湍流和水熱能量研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)關(guān)系著國家命脈，對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中能量和物質(zhì)運移現(xiàn)象和規(guī)律的研究關(guān)系著農(nóng)田用水效率的提高與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而影響著國家的穩(wěn)定繁榮，因此，對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能量和物質(zhì)傳輸運移現(xiàn)象和規(guī)律的研究顯得尤為必要。本文以富平縣鹵泊灘地區(qū)為研究區(qū)域，以富平生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測站為基礎(chǔ)，利用渦度相關(guān)技術(shù)對研究區(qū)內(nèi)大氣湍流現(xiàn)象，及由此引發(fā)的能量、物質(zhì)交換現(xiàn)象進(jìn)行研究分析。主要有以下幾個方面：
　　（1）根據(jù)大氣的穩(wěn)定度判定標(biāo)準(zhǔn)，將其分為穩(wěn)定狀態(tài)，中性狀態(tài)

2、，不穩(wěn)定狀態(tài)三類，并分別對不同狀態(tài)下的氣象觀測要素和w'T'、w'q'，進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明：隨著大氣層結(jié)從穩(wěn)定狀態(tài)向不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展，其離散化程度加劇，湍渦數(shù)量增多，尺度增大，所含能量增強，各區(qū)域間能量、物質(zhì)交換頻率加快，大氣運動復(fù)雜性和隨機性增大。然而，在30min時間尺度下，無論大氣層結(jié)處于何種狀態(tài)下，溫度與C02濃度之間均存在顯著的相關(guān)性，大氣湍流中低頻部分所含能量均高于高頻部分所含能量。
　?。?）觀測試驗中需要對數(shù)據(jù)進(jìn)

3、行質(zhì)量控制、異常值的刪除以及缺失數(shù)據(jù)的插補。在本文中，制定符合本測站的數(shù)據(jù)處理流程，建立符合本通量站的通量閥值標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)連續(xù)缺失數(shù)據(jù)的多少采用平均晝夜變化法（MDV）或查表法（LUT）對缺失或被刪除的通量數(shù)據(jù)進(jìn)行插補，并用能量閉合率（EBR）對通量數(shù)據(jù)插補前后的效果進(jìn)行比較，結(jié)果表明：本文采用的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)合理，缺失數(shù)據(jù)的插補方法及效果符合預(yù)期，可為后續(xù)研究提供參考和依據(jù)。
　?。?）對不同時間尺度的氣象要素和通量進(jìn)行分析，結(jié)

4、果如下：日尺度中，大氣、土壤等要素隨太陽輻射變化而變化并有不同程度的滯后；白天時，下墊面的溫度值大于大氣的溫度值，湍流運動比夜晚時更劇烈，表現(xiàn)在晴朗天氣下各種能量交換現(xiàn)象比陰（雨）天更明顯。長歷時尺度中，氣溫，水汽壓差，土壤溫度、土水勢、土壤電導(dǎo)率、能量通量、蒸散發(fā)等要素分別以天和年為周期變化，總體上隨太陽輻射的變化而變化；在能量輸出項中，潛熱輸出約占輸入能量總量的50％，其次為顯熱輸出，土壤熱輸出。全年的能量閉合率約為0.68；波文比