稻麥輪作田下墊面的感熱和潛熱通量特征分析.pdf

1、感熱和潛熱通量是地表能量平衡的重要組成部分，對其的定量了解，不僅是大氣動力熱力過程分析的基礎(chǔ)，也是農(nóng)業(yè)生態(tài)等研究的核心內(nèi)容。長江中下游農(nóng)田以水稻和小麥為主要耕作物，對稻麥輪作田進行通量觀測能夠更好地理解長江中下游區(qū)域大氣邊界層能量交換特征。因此，本文基于2015年7月9日到2016年5月18日，江蘇鹽城東臺市郊稻麥輪作田上方的通量觀測數(shù)據(jù)，對稻麥輪作田下墊面的通量變化特征進行了分析，探討了不同生長期，下墊面的平均通量和能量分配特征，重點

2、分析了不同時期通量的日變化特征及下墊面溫濕度和風速對能量分配的影響，最后，對比了大孔徑閃爍儀和渦相關(guān)觀測系統(tǒng)的觀測數(shù)據(jù)，檢驗了儀器的可靠性。主要結(jié)論如下:
　　(1)平均通量分析表明，在白天，小麥返青期的平均感熱通量最大，而水稻拔節(jié)期的平均潛熱通量最大。在夜間，下墊面仍然存在向上的潛熱通量。在停耕期和小麥出苗期，整個下墊面接收到的能量要小于它向大氣傳遞的感熱和潛熱通量。在整個觀測過程中，各時期(H+LE)/Rn的平均值不超過80％

3、，H/Rn的平均值不超過18％，農(nóng)田下墊面主要以潛熱通量的方式向大氣傳遞能量。
　　(2)日變化特征分析表明，水稻、裸地和小麥下墊面情況下感熱通量的日變化特征十分接近，整個觀測期間，感熱通量的平均峰值為46.08Wm-2。對能量分配的平均日變化特征分析表明，在水稻的生長周期，(H+LE)/Rn和LE/Rn的日變化特征較為一致，它們在水稻各個時期的日變化趨勢分別為:先減后增型（插秧期），逐漸增長型（拔節(jié)期），平穩(wěn)波動型（抽穗期）和逐

4、漸增長型（成熟期）。而H/Rn的值在整個水稻生長期內(nèi)都為先增后減型，其最大值一般出現(xiàn)在10:00左右。在小麥的種植期，(H+LE)/Rn和LE/Rn的日變化特征也較為一致，都隨著小麥的生長，由逐漸增長型（出苗期，越冬期和返青期）轉(zhuǎn)變?yōu)槠鸱鲩L型（拔節(jié)期和成熟期）。H/Rn的日變化特征主要分為先增后減型（出苗期，越冬期和成熟期）和平穩(wěn)波動型（返青期和拔節(jié)期）。當下墊面為裸地時，(H+LE)/Rn，LE/Rn和H/Rn的日變化特征均為波動型

5、。
　　(3)對土壤溫濕度及地表風速的分析表明，在水稻種植期，各變量對能量分配的影響作用都較為獨立，能量分配主要受土壤濕度和風速的影響。土壤濕度的增加，略微增大了H/Rn的值，降低了LE/Rn的值，而風速的增大，增大了LE/Rn的值。在小麥種植期，土壤溫度和濕度共同影響了地表能量分配，隨著土壤溫度的增加，對應(yīng)的土壤濕度減小，H/Rn的值減小，LE/Rn的值增大。在整個觀測期間，H/Rn和LE/Rn的日變化同時受土壤溫濕度及風速的日

6、變化的影響，當土壤溫度增大時，土壤相對濕度減小，風速逐漸增大且增長速度逐漸降低，LE/Rn的值逐漸增大，而H/Rn始終保持穩(wěn)定。
　　(4)對水稻抽穗期通量觀測數(shù)據(jù)的分析表明，大多數(shù)情況下，LAS觀測的感熱通量都要大于EC所觀測的值。結(jié)合源區(qū)模型，可以發(fā)現(xiàn)，儀器東側(cè)的一片桑樹園影響了兩個儀器的觀測結(jié)果。由于桑樹園上方的感熱通量大于水稻田上方的感熱通量。當桑樹園貢獻較大時，HLAS的值總是會大于HEC的值。而當桑樹園對兩個儀器貢獻較