青藏高原典型下垫面地表能量通量的模型估算与验证

来源：高原气象杂志2018年第6期北京时间：

作者：胡媛媛;仲雷;马耀明;邹宓君;黄子煜;徐可飘;冯璐

单位：中国科学技术大学地球和空间科学学院, 安徽 合肥 230026;中国科学院青藏高原研究所, 北京 100101;中国科学院大学, 北京 100101;中国科学院青藏高原环境变化与地表过程重点实验室, 北京 100101;中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心, 北京 100101;中国气象局广州热带海洋气象研究所, 广东 广州 510080

摘要：青藏高原地区地表能量通量的估算与验证对高原及其周边地区能量和水循环研究具有重要意义，地表能量平衡系统SEBS（Surface Energy Balance System）模型为研究高原非均匀地表区域地表能量通量提供了一种行之有效的方法。基于中国科学院那曲高寒气候环境观测研究站（简称那曲站）、中国科学院纳木错多圈层综合观测研究站（简称纳木错站）和中国科学院珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站（简称珠峰站）2008年辐射资料、大气边界层塔站观测资料，结合MODIS卫星数据，利用SEBS模型估算地表能量通量，并用站点地表能量通量观测资料进行验证。结果表明，模型估算的感热通量和土壤热通量与站点实测值具有较好的一致性，且感热通量和土壤热通量的估算精度明显优于潜热通量；感热通量的估算精度最高，那曲站、纳木错站和珠峰站的均方根误差分别为54.98，37.37和27.10 W·m-2；而模型估算的潜热通量验证结果偏差较大和站点实测数据存在"能量不闭合"问题相关。鉴于在地表能量通量观测中广泛存在"能量不闭合"的问题，利用波文比校正方法校正站点实测潜热通量。研究表明波文比校正方法可以明显改善地表通量观测数据"能量不闭合"的问题，那曲站、纳木错站和珠峰站的能量闭合率分别提高了19.4%，21.4%和19.1%；与原始站点实测潜热通量相比，校正后的潜热通量与SEBS模型估算结果一致性较好，3个站点潜热通量的均方根误差分别减少了6.78，33.48和29.30 W·m-2。

关键词：青藏高原;地表能量平衡系统(SEBS)模型;波文比校正法;能量闭合率;地表能量通量

基金资助：中国科学院A类战略性先导科技专项（XDA20060101）；国家自然科学基金项目（41522501，41875031，41275028，41375009）；中国科学院前沿科学重点研究项目（QYZDJ-SSW-DQC019）；国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目（41661144043）；中欧科技合作\龙计划\四期项目CLIMATE-TPE（32070）