Tính toán dòng nhiệt cảm và nhiệt tiềm ẩn, cùng với trở kháng bề mặt từ dữ liệu tần suất

Springer Science and Business Media LLC - Tập 20 - Trang 35-49 - 1981
Adrian DeHeer-Amissah1, Ulf Högström1, Ann-Sofi Smedman-Högström1
1Department of Meteorology, University of Uppsala, Uppsala, Sweden

Tóm tắt

Một tập hợp các phép đo bán liên tục về nhiệt độ, gradient gió và độ ẩm, cũng như bức xạ ròng và dòng nhiệt mặt đất đã được phân tích trong khoảng thời gian khoảng một năm rưỡi để cung cấp một tập hợp dữ liệu cân bằng năng lượng bề mặt đầy đủ theo từng giờ. Một phân tích về dữ liệu bốc hơi thu được đã được thực hiện. Kết quả cho thấy rằng trở kháng bề mặt r_S thể hiện một xu hướng theo chu kỳ ngày: các giá trị nhỏ nhất (khoảng 150 s m-1) xuất hiện vài giờ trước buổi trưa và tăng lên đến khoảng 800 s m-1 vào lúc chạng vạng. Các giá trị tối thiểu có xu hướng cao hơn trong các giai đoạn khô hạn khi độ ẩm của đất thấp. Cũng có một số dấu hiệu cho thấy r_S giảm nhanh chóng ngay sau khi có mưa. Một mối quan hệ hàm mũ được tìm thấy giữa tỷ lệ năng lượng có sẵn được sử dụng như dòng bốc hơi, α, và r_S đối với các giá trị r_I/r_S <0.70, trong đó r_I là trở kháng khí hậu. Mặt khác, tỷ lệ r_I đối với r_S có sự tương quan tuyến tính với α, điều này ngụ ý rằng một trạng thái cân bằng được thiết lập giữa bề mặt cỏ và bầu khí quyển, ít nhất từ giữa buổi sáng đến giữa buổi chiều khi lá cây khô. Các giá trị gần trưa được tính toán bởi Stewart và Thom cho rừng Thetford cũng theo một xu hướng tuyến tính. Hai kết quả hồi quy trên (In (r_S) so với α; r_I/r_S so với α) được kết hợp để thu được một mối quan hệ thực nghiệm có dạng r_I=mα exp (a-bα) được sử dụng để ước lượng dòng bốc hơi. Các ước lượng này được phát hiện nằm trong phạm vi 20% của các giá trị đã tính toán.

Từ khóa

#dòng bốc hơi #trở kháng bề mặt #nhiệt độ #bức xạ #mô hình hóa năng lượng bề mặt

Tài liệu tham khảo

Högström, U.: 1974, ‘A Field Study of the Turbulent Fluxes on Heat, Water Vapour and Momentum at a Typical Agricultural Site’, Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 100, 624–639. Högström, U. and Smedman-Högström, A. S.: 1974, ‘Turbulence Mechanisms at an Agricultural Site’, Boundary-Layer Meterorol. 7, 373–389. Holmes, J. W. and Colville, J. S.: 1970, ‘Forest Hydrology in a Karstic Region of S. Australia’, J. Hydrol. 10, 59–74. Monteith, J. L.: 1965, ‘Evaporation and Environment’, Symp. Soc. expt. Biol. 19, 205. Owen, P. R. and Thomson, W. R.: 1963, ‘Heat Transfer Across Rough Surfaces’, J. Fluid Mech. 15, 321. Rutter, A. J.: 1963, ‘Studies in the Water Relations of Pinus Sylverstris in Plantation Conditions, I: Measurements of rainfall and interception’, J. Ecol. 51, 191–203. Smedman-Högström, A. S. and Högström, U.: 1973, ‘The Marsta Micro-meteorological Field Project, Profile Measurement System and some Preliminary Data’, Boundary-Layer Meteorol. 5, 259–273. Stewart, J. B. and Thom, A. S.; 1973, ‘Energy Budgets in Pine Forest’, Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 99, 154–170. Thom, A. S.: 1972, ‘Momentum, Mass and Heat Exchange of Vegetation’, Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 98, 124–134.