青藏高原西部狮泉河陆面过程参数和土壤热属性参数研究

来源：高原气象杂志2021年第4期北京时间：

作者：赵兴炳;刘长炜;童兵;李煜斌;王琳琳;马耀明;高志球

单位：1. 南京信息工程大学应用气象学院，江苏 南京 210044;2. 中国气象局成都高原气象研究所，四川 成都 610072;3. 中国气象科学研究院，北京 100083;4. 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室，中国科学院大气物理研究所，北京 100029;5. 中国科学院青藏高原研究所，北京 100030

摘要：青藏高原陆面过程对中国的天气和气候具有重要影响。高原西部因自然环境恶劣、 近地层观测实验缺乏而难以精确确定陆面过程参数和土壤热属性等参数， 陆面过程模型通常只能采用模型默认参数， 给该地区陆面过程模拟结果带来了不确定性， 也降低耦合了陆面过程模型的天气气候模式性能。本文利用2015年6月至2017年1月期间青藏高原西部狮泉河站的陆面过程观测资料， 分析了该地区常规气象特征， 估算了空气动力粗糙度、 热力粗糙度、 地表反照率、 土壤热容量、 土壤热传导率、 土壤热扩散率和土壤水通量密度等重要参数。结果表明， 狮泉河区域近地层以偏西风为主； 气温、 太阳辐射、 比湿等的季节变化比较显著； 干湿季分明， 降水主要集中在6—9月。地表反照率受土壤湿度影响， 存在微小的季节变化， 平均为0.20， 与沙漠和戈壁相当。空气动力粗糙度和零平面位移受各方位地物分布影响而存在差异， 平均分别为5.58×10-2 m和0.44 m。不同热力粗糙度计算方案在该地区的性能存在较大差异； 热传输附加阻尼及热力粗糙度受大气边界层层结状况影响， 狮泉河大气边界层层结以不稳定为主， 不稳定层结下热传输附加阻尼kB-1和热力粗糙度平均值分别为11.37和6.44×10-7 m。土壤热容量、 热传导率、 热扩散率和水通量密度年平均分别为0.95×106 J·m-3·K-1、 0.24 W·m-1·K-1、 2.73×10-7 m2·s-1和0.12×10-5 m·s-1， 与塔克拉玛干沙漠和敦煌戈壁的观测结果比较一致。

关键词：青藏高原;狮泉河;地表粗糙度;土壤热参数

基金资助：第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0102)