估算地表熱通量和近地層土壤含水量的變分方法

估算地表熱通量和近地層土壤含水量的變分方法

提出一種反演地表感熱通量、潛熱通量和近地層土壤含水量的變分方法,該方法把不同高度上的風速、位溫以及濕度梯度的觀測資料與Monin-Obukhov相似理論計算值的偏差、土壤水分蒸發參數化方案估算的蒸發潛熱與由相似理論導出值的偏差在地表能量平衡的約束下融合到一個目標泛函數中,采用最優化算法尋求問題的解.利用2001年6月中國暴雨試驗與研究項目在安徽肥西觀測資料進行了數值驗證,結果表明:該方法估算的通量值與Bowen比法具有很好的相關性且又能克服當Bowen比等于-1時計算通量出現的不穩定;同時能克服用廓線法求解熱通量與地表能量平衡條件有較大出入的缺點.對觀測誤差的敏感性試驗也表明變分方法是3類方法中最穩定的.反演的近地層土壤含水量對降水具有很好的響應并與觀測的0-15 cm深度上平均土壤濕度的變化趨勢具有很好的一致性,其絕對偏差小于0.03 m3/m3.

作 者： 張述文 邱崇踐 張衛東 Zhang Shuwen Qiu Chongjian Zhang Weidong   作者單位： 張述文,邱崇踐,Zhang Shuwen,Qiu Chongjian(蘭州大學大氣科學學院,甘肅省干旱氣候變化與減災重點實驗室,蘭州,730000)

張衛東,Zhang Weidong(蘭州大學核科學與技術學院,蘭州,730000) 

刊 名： 氣象學報  ISTIC PKU 英文刊名： ACTA METEOROLOGICA SINICA  年，卷(期)： 2007 65(3)  分類號： P4  關鍵詞： 土壤含水量   感熱通量   潛熱通量   變分方法  

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