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完成了通量观测矩阵的建设

来源: 时间:2012-7-31

        黑河流域中游张掖地区构建的30 km×30 km、5.5 km×5.5 km两个嵌套的通量观测矩阵于2012年6月25日正式启动。其中30km×30km的大矩阵由张掖绿洲的大满超级站以及绿洲周边神沙窝、花寨子、戈壁与湿地4个普通站组成,其下垫面涉及绿洲农田、沙漠、荒漠、戈壁和湿地等,代表黑河流域中游主要土地利用/覆盖类型。超级站配备1套气象要素梯度测量系统(辐射与土壤热通量、风温湿与C02浓度梯度、土壤温度与湿度廓线等)与2层的涡动相关仪,4 个普通站各配置1套自动气象站与1台涡动相关仪。在绿洲区域5.5km×5.5km小矩阵内,根据作物结构、防护林走向、村庄与道路分布、土壤水分与灌溉状况等划分成17个小区,每个小区内架设1台涡动相关仪和1套自动气象站,有4组共8套大孔径闪烁仪观测矩阵内MODIS 像元尺度的通量。另外还利用稳定同位素技术开展土壤蒸发与植被蒸腾的分割观测,采用热扩散液流测量系统(TDP)观测树木蒸腾量。图1为30 km×30 km的大矩阵,图2为5.5 km×5.5 km的小矩阵。

        如此高密度、高强度、三维的通量观测矩阵在国内尚属首次,在国际上也很少见。它的建成将对揭示绿洲-荒漠系统水热交换的动态特征以及平流效应的定量评估,研究绿洲地表蒸散发的空间异质性及其影响因子,实现非均匀下垫面像元尺度蒸散发的获取等起到重要作用,也将为蒸散发遥感估算模型、通量尺度扩展方法的发展与验证,能量平衡不闭合相关机制的了解以及修正方法的发展等提供地面数据。

        图3为6月29日绿洲-荒漠系统内各测点潜热通量的日变化特征,各类下垫面的潜热通量存在较强的空间异质性;图4为以10号测点(玉米田)为例,6月30日能量平衡各项的日变化,可以看到潜热通量在15:30后非常大,甚至超过净辐射,相反感热通量为负值,出现“绿洲效应”现象。

图 1. 30km×30 km的大矩阵

图 2. 5.5km×5.5km的小矩阵

图 3. 绿洲-荒漠系统内各测点的潜热通量日变化特征

图 4. 绿洲效应

 

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