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《南京信息工程大学》 2012年
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不同下垫面类型动力学粗糙度与热力学粗糙度的研究

鞠英芹  
【摘要】:地气相互作用是气候系统的重要组成部分,也是地球系统和全球气候变化研究的基础。深入研究地气相互作用,更合理、恰当地描述关键地表参数(空气动力学粗糙度、热力学粗糙度),能够改进区域能量平衡的估算,并提高陆面模式和遥感模型模拟结果的准确性。本项研究利用馆陶站、阿柔站和北京325米气象塔自动气象站和涡动相关仪的观测资料,估算了其空气动力学粗糙度和热力学粗糙度,分析了其时空变化特征,并将估算值与相应参数化方案进行了比较。主要研究结论为: (1)通过分析比较,确定Yang et al(2003)方法为空气动力学粗糙度的最优算法,其计算结果能准确地反映出农田和草地两种下垫面空气动力学粗糙度的季节性变化特征。农田下垫面的空气动力学粗糙度随风向变化明显,草地下垫面的空气动力学粗糙度随风向变化不明显。空气动力学粗糙度季节性变化与植被高度呈显著线性关系,与叶面积指数呈抛物线关系。通过将不同参数化方案的计算结果与估算值进行比较,发现每种方案在不同下垫面都有一定的局限性,不同参数化方案的表现并不完全一致。对于农田、草地下垫面而言,计算结果与估算值较为接近的参数化方案分别为M_z0m4、M_z0m1。 (2)各种下垫面的kB-1值的日变化具有一定的频率分布规律。除玉米下垫面、玉米和裸地混合下垫面之外,其余下垫面的kB"1均呈现抛物线型日变化,与地气温差密切相关。均匀植被下垫面kB-1值的变化呈正态分布,用均值、中值的kB-1计算感热通量的估算误差在2%左右,因此可以将该类下垫面的kB-1赋予一个常数进行研究。而在其他下垫面,kB-1都是一个难以确定的变化量,需另外建立适合的kB-1参数化模型。通过对7种参数化方案的感热通量计算值与观测值之间的比较发现,裸地下垫面的计算结果与观测值最为接近的参数化方案是M_1989a、M_1998方案;混合地表下垫面的计算结果与观测值最为接近的参数化方案是M_1958、M_1963、M_2007b方案。M_1982方案、M_2002方案存在局限性,不适合本项研究中的下垫面。 (3)北京城市下垫面的空气动力学粗糙度具有明显的方向性,在盛行风向90°~180°范围内计算出的z0m值达到1.78m;热力学粗糙度有明显的变化范围且具有一定的频率分布规律。城市下垫面的z0m值和kB-1的统计值明显高于郊区下垫面(农田和草地)下垫面。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S157

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘和平,刘树华,朱廷曜,金昌杰,孔繁智,关德新;森林冠层空气动力学参数的确定[J];北京大学学报(自然科学版);1997年04期
2 周艳莲;孙晓敏;朱治林;温学发;田静;张仁华;;几种典型地表粗糙度计算方法的比较研究[J];地理研究;2007年05期
3 卢俐;刘绍民;徐自为;阳坤;蔡旭辉;贾立;王介民;;The Characteristics and Parameterization of Aerodynamic Roughness Length over Heterogeneous Surfaces[J];Advances in Atmospheric Sciences;2009年01期
4 陈家宜,王介民,光田宁;一种确定地表粗糙度的独立方法[J];大气科学;1993年01期
5 贾立,王介民,MassimoMenenti;卫星遥感结合地面资料对区域表面动量粗糙度的估算[J];大气科学;1999年05期
6 刘辉志,洪钟祥;北京城市下垫面边界层湍流统计特征[J];大气科学;2002年02期
7 蒋维楣;陈燕;;人为热对城市边界层结构影响研究[J];大气科学;2007年01期
8 孙继松;舒文军;;北京城市热岛效应对冬夏季降水的影响研究[J];大气科学;2007年02期
9 徐阳阳;刘树华;胡非;马楠;王瑶;石宇宁;贾海岩;;北京城市化发展对大气边界层特性的影响[J];大气科学;2009年04期
10 刘罡,蒋维楣,罗云峰;非均匀下垫面边界层研究现状与展望[J];地球科学进展;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭建侠;华北玉米下垫面湍流输送特征及参数化方案比较研究[D];南京信息工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘世俊;北京城市边界层中低空风切变研究[D];南京信息工程大学;2005年
2 甄晓杰;盘锦芦苇湿地参数化方案研究[D];中国气象科学研究院;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李丽光;金巍;王宏博;马雁军;;辽宁中部城市群城市热岛特征及其影响因子分析[J];安徽农业科学;2009年05期
2 谭桂容;蔡哲;徐永明;;基于Landsat影像的南京地区热岛效应[J];安徽农业科学;2009年13期
3 张亚平;鲁珍;王丹;赵锦慧;周东;;武汉市科教区冬春季PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度及水溶性离子分析[J];安徽农业科学;2009年33期
4 王鸽;韩琳;刘晓迎;;1982~2000年青藏高原地表反照率时空变化特征[J];安徽农业科学;2011年03期
5 李靖;郭金兰;王国荣;杨波;;北京地区一次大到暴雨天气过程分析[J];安徽农业科学;2011年36期
6 王建鹏;孙继松;王式功;张弘;曲静;孟小绒;金丽娜;;热岛效应造成的城市边界层热力稳定度变化及其对降水的影响[J];安徽农业科学;2012年04期
7 Bettina KETZER;Christian BERNHOFER;;Characteristics of Momentum and Heat Transfer over Semiarid Grasslands with Different Grazing Intensities in Inner Mongolia,China[J];Atmospheric and Oceanic Science Letters;2011年05期
8 马伟强,马耀明,李茂善,Z.(Bob)SU,王介民;藏北高原地区地表辐射出支和能量平衡的季节变化[J];冰川冻土;2005年05期
9 赵逸舟;马耀明;马伟强;李茂善;孙方林;王磊;向鸣;;藏北高原土壤温湿变化特征分析[J];冰川冻土;2007年04期
10 李茂善;马耀明;马伟强;Ishikawa Hirohiko;孙方林;Ogino Shin-Ya;;藏北高原地区干、雨季大气边界层结构的不同特征[J];冰川冻土;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蒋军成;张明广;;基于GIS、实时气象信息的毒害性气体泄漏扩散模拟技术研究[A];中国职业安全健康协会2008年学术年会论文集[C];2008年
2 李书严;轩春怡;李伟;陈洪滨;;城市中水体的微气候效应研究[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
3 陈前火;曹庆;;城市热岛效应的成因分析及减缓措施[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
4 苗秋菊;徐祥德;柏晶瑜;施小英;;中国西南地区异常多雨中心水汽输送结构特征[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
5 杨振;张一平;于贵瑞;赵双菊;宋清海;;西双版纳热带季节雨林树冠上生态边界层大气稳定度时间变化特征初探[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
6 张光智;徐祥德;杨元琴;王继志;卞林根;;北京大雾过程的热力和动力结构特征[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
7 郑祚芳;范水勇;;北京“7.10”城区灾害性强降水分析[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
8 刘洪利;欧阳志云;姜金荣;;北京典型气象条件下的环流特征以及城市规划中应注意的几个问题[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
9 陈炯;;城市建筑物对城市边界层三维结构影响的数值模拟[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
10 张述文;邱崇践;;求解地表通量的变分方法研究[A];全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴耀兴;长沙市城区热岛成因及绿地系统缓解热岛效应研究[D];中南林业科技大学;2010年
2 路屹雄;非均匀下垫面近地层风动力降尺度研究[D];南京大学;2011年
3 周丽艳;中国北方针叶林生态系统碳通量及其影响机制研究[D];北京林业大学;2011年
4 钟珊珊;青藏高原大气热源结构特征及其对中国降水的影响[D];南京信息工程大学;2011年
5 孙绩华;春夏过渡期青藏高原东缘非绝热加热变化特征及其影响研究[D];南京信息工程大学;2011年
6 张弛;上海市城市热岛的时间多尺度分析与数值试验[D];华东师范大学;2011年
7 易小林;干旱、高温及其双重胁迫对紫御谷(Pennisetum glaucum'Purple Majesty')生理特性的影响及外源SA缓解效应[D];西南大学;2011年
8 管晓丹;全球半干旱地区冬季快速增温的观测研究[D];兰州大学;2011年
9 辛晓洲;用定量遥感方法计算地表蒸散[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
10 王在志;青藏高原天气气候效应的数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
2 郑宁;低丘山地人工林显热通量空间代表性和尺度效应的研究[D];安徽农业大学;2010年
3 顾明;海—气动量通量及海洋大气边界层湍流特征分析[D];中国海洋大学;2010年
4 杨丙贤;水杨酸对温度胁迫下紫御谷幼苗根系生长、光合及生理特性的影响[D];西南大学;2011年
5 曾剑;中国北方地区陆面过程特征和参数化及其与气候关系[D];中国气象科学研究院;2011年
6 沈沛丰;长三角地区城市范围扩展的气候效应和太湖水体调节作用的数值模拟[D];南京大学;2011年
7 耿绍波;河南西平杨树人工林生态系统碳通量及其环境响应研究[D];北京林业大学;2011年
8 王静;青岛市大气边界层气候特征研究[D];兰州大学;2011年
9 王秀丽;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[D];南京信息工程大学;2011年
10 姜明;锡林浩特国家气候观象台通量观测分析[D];南京信息工程大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘树华,张霭琛,陈重,刘和平;近地面层中通量廓线关系的适用性研究[J];北京大学学报(自然科学版);1991年01期
2 刘树华;林网下垫面稳定大气近地面层温、湿和风速廓线相似性及通量特征[J];北京大学学报(自然科学版);1993年01期
3 彭艳,张宏升,刘辉志,卞林根,李诗明,康凌,陈家宜,周明煜,徐祥德;青藏高原近地面层气象要素变化特征[J];北京大学学报(自然科学版);2005年02期
4 彭谷亮;蔡旭晖;刘绍民;;大孔径闪烁仪湍流通量印痕模型的建立与应用[J];北京大学学报(自然科学版);2007年06期
5 刘和平,刘树华,朱廷曜,金昌杰,孔繁智,关德新;森林冠层空气动力学参数的确定[J];北京大学学报(自然科学版);1997年04期
6 赵晓松,关德新,吴家兵,金昌杰,韩士杰;长白山阔叶红松林通量观测的footprint及源区分布[J];北京林业大学学报;2005年03期
7 关德新,朱廷曜,金昌杰;中性温度层结时森林郁闭度与林冠上风速廓线的关系[J];北京林业大学学报;1997年01期
8 吴家兵,张玉书,关德新;森林生态系统CO_2通量研究方法与进展[J];东北林业大学学报;2003年06期
9 覃志豪,Zhang Minghua,Arnon Karnieli,Pedro Berliner;用陆地卫星TM6数据演算地表温度的单窗算法[J];地理学报;2001年04期
10 张永强,刘昌明,于强,贾金生,沈彦俊,孙宏勇,唐常源,A.Kondoh;华北平原典型农田水、热与CO_2通量的测定[J];地理学报;2002年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 谌志刚;近地层大气湍流参数求解方法的比较及其应用[D];中国气象科学研究院;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 欧阳首承,张建国,温丽叶;生态平衡分析方法的探讨——反射率气候模拟尝试[J];生态学杂志;1989年02期
2 吴刚,苏瑞平,张旭东;长江中下游滩地植被与钉螺孳生关系的研究[J];生态学报;1999年01期
3 黄平平;谈璐璐;;不同模式简缩极化干涉SAR的植被高度反演性能比较[J];内蒙古草业;2011年01期
4 赵永来;麻硕士;陈智;;直立植被抗风蚀性能的测试与评价[J];农机化研究;2007年03期
5 萨仁高娃;包学明;牧兰;;2006年东乌珠穆沁旗鹰架招鹰防治草原鼠害试点初步调查研究[J];内蒙古草业;2007年04期
6 王冬米;卢国耀;高智慧;何理坤;;针叶林阔叶化改造质量评价体系的研究[J];南京林业大学学报(自然科学版);2008年02期
7 张伟华;陶双伦;李俊年;刘季科;;觅食时间和食物可利用性对波尔山羊觅食行为的作用格局[J];草业科学;2008年08期
8 黎阳;李雪锋;安沙舟;陶梦;;福海县退牧还草工程效益遥感监测研究[J];草业与畜牧;2010年12期
9 王婧;温仲明;张春梅;赵臻;;延河流域植物群落高度变化与群落构建[J];水土保持通报;2011年02期
10 鄢棣;;滇南荒山植被对飞播成效影响的调查报告[J];林业调查规划;1988年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张艳武;黄静;吴统文;;黑河下游绿洲近地层湍流输送特征研究[A];中国气象学会2006年年会“气候系统模式发展与应用”分会场论文集[C];2006年
2 谢娜;王咏青;施娟;倪萍;;下垫面城市特征对一次成都地区暴雨过程影响的数值研究[A];第28届中国气象学会年会——S7城市气象精细预报与服务[C];2011年
3 付兵;张晓玲;;一种改进的极化干涉SAR植被高度反演算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
4 钟卫;杨涛;;不同盖度植被沙障防沙机理的风洞实验研究[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
5 苏建平;蔡振媛;曹伊凡;崔庆虎;;高原鼠兔种群恢复期繁殖潜能释放的证据[A];三江源区生态保护与可持续发展高级学术研讨会论文摘要汇编[C];2005年
6 张耀存;;次网格地形参数化及其对地表能量平衡和降水模拟的影响[A];中国气象学会2006年年会“气候系统模式发展与应用”分会场论文集[C];2006年
7 张新华;张祥伟;雷孝章;谢和平;王江平;;用二维水沙耦合数值模型模拟区域水土流失规律[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
8 叶成志;李昀英;潘志祥;;“碧利斯”登陆后造成的湖南省东南部特大致洪暴雨数值模拟分析[A];2006年灾害性天气预报技术论文集[C];2006年
9 孔凡前;刘应竹;李纯;李晓民;;图牧吉春季白枕鹤觅食生境初步研究[A];第五届广东、湖南、江西、湖北四省动物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
10 邱玉珺;牛生杰;沈建国;;内蒙古近地面PM 10分布特征[A];第十五届全国云降水与人工影响天气科学会议论文集(Ⅱ)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈君;我们的草原哪儿去了[N];人民政协报;2006年
2 中华人民共和国农业部;全国草原监测报告[N];农民日报;2008年
3 ;全国草原监测报告[N];中国畜牧兽医报;2008年
4 记者 杨睿赓 乐永霞 通讯员 白磊;克旗2400万亩禁牧草场多产饲草6亿公斤[N];赤峰日报;2007年
5 本报记者  赵永新;“塞外江南”面临开发挑战[N];人民日报;2006年
6 驻站记者 田永平 通讯员 夏国林;西苏旗农牧业综合生产能力显著提高[N];锡林郭勒日报;2007年
7 驻站记者 娜日苏;和谐草原新篇章[N];锡林郭勒日报;2007年
8 韩乐悟;建立草原生态补偿机制刻不容缓[N];法制日报;2008年
9 全国政协常委 夏日;别让呼伦贝尔大草原变成大沙漠[N];人民政协报;2005年
10 记者  王海英 实习生 丁洋;全区301万公顷天然草场重现绿颜[N];宁夏日报;2006年
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1 滕丽微;江苏盐城沿海滩涂地区獐(Hydropotes inermis)的种群现状以及重引入上海地区的可行性初步研究[D];华东师范大学;2007年
2 贾艳红;黑河下游地下水波动带生态需水量空间分布研究[D];兰州大学;2008年
3 韩瑞光;大清河山丘区下垫面变化对洪水径流影响问题的研究[D];天津大学;2010年
4 肖霞;黄土高原半干旱区荒草地湍流和湍流能量传输特征及能量平衡状况[D];兰州大学;2011年
5 王义飞;两种共存网蛱蝶的不同集合种群结构及动态[D];北京师范大学;2004年
6 沈中原;黄土高原流域土壤侵蚀下垫面特征及其对水土流失的作用研究[D];西安理工大学;2009年
7 耿晓婧;海岸带微气候的动力学特征研究[D];清华大学;2009年
8 李锦荣;基于RS和GIS的沙尘暴灾害风险评价研究[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 鞠英芹;不同下垫面类型动力学粗糙度与热力学粗糙度的研究[D];南京信息工程大学;2012年
2 田幼华;南疆水陆混合下垫面大气边界层特征研究[D];新疆大学;2011年
3 李冬;植被对水流结构影响试验研究[D];长沙理工大学;2007年
4 韩迪;PolInSAR地表参数反演方法研究[D];电子科技大学;2009年
5 田晨;植被覆盖特征对强对流天气过程影响的模拟研究[D];南京信息工程大学;2011年
6 赵全胜;华北平原农田蒸散模型及其下垫面特征参数研究[D];中国农业科学院;2004年
7 胡金磊;下垫面环境、微物理过程和雷达资料同化在冰雹云形成演变及数值预报中的作用[D];中国气象科学研究院;2012年
8 缪克传;扎龙湿地恢复初期苍鹭(Ardea cinerea)的巢址选择[D];东北林业大学;2007年
9 何俊萍;不同放牧强度下内蒙古红花尔基地区草原鸟类群落结构的研究[D];东北林业大学;2007年
10 于非;基于MODIS数据的阿勒泰蝗区植被长势及植被与蝗虫的关系研究[D];新疆师范大学;2008年
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