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不同平均时间对LOPEX10资料涡动相关湍流通量计算结果影响的探讨
  • ISSN号:1000-0534
  • 期刊名称:高原气象
  • 时间:0
  • 页码:1530-1538
  • 分类:P425.2[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室,甘肃兰州730000
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2009CB421402);国家自然科学基金项目(40905006)共同资助
  • 相关项目:卫星微波遥感黄土高原塬区土壤湿度和蒸散发量研究
中文摘要:

通过处理涡动相关系统观测的近地层湍流脉动量可以获取地—气间感热和潜热通量,然而选择不同平均时间对通量计算的结果有较大影响。采用黄土高原陆面过程野外观测试验(LOPEX10)期间获得的涡动相关系统观测资料,分析了不同平均时间对湍流通量计算的影响,并采用雷诺平均和分解方法推导了平均时间引起的通量差值的数学表达式(Flux Compensation,FC)。结果表明:(1)FC公式可以说明采用不同平均时间数据之间的关系,也可以直接计算低频涡旋对湍流通量的贡献。FC公式计算的结果与直接计算的不同平均时间通量计算之差的相关系数在0.95以上,并可以确定计算湍流通量的最佳平均时间。(2)通过采用Ogive函数确定了计算LOPEX10期间通量的最佳平均时间长度为30min,印证了利用雷诺平均和分解方法计算湍流通量补偿的准确性。(3)通过进一步的数学变换,证明了平均时间对湍流通量计算的影响直接与湍流低频变化相关,FC公式可以用来确定涡动相关观测数据的最佳平均时间,并且在获得较高时间分辨率的湍流通量数据的同时,补偿因平均时间过短而遗漏的低频信息。

英文摘要:

The latent heat and sensible heat exchange between land surface and atmosphere can be obtained by processing the eddy covariance system observation data.However,the averaging period has essential influence on computing turbulent flux.The datasets collected from the LOess Plateau mesa region land surface process field EXperiment series(LOPEXs)have been analyzed to assess this influence.A formula named Flux Compensation(FC)has been derived for calculating the flux difference among the specified averaging periods.It shows that this formula could be applied to compensate flux loss due to shorter averaging periods and analyze the contribution from low-frequency eddies with a correlation coefficient around 0.95compared to that directly calculated from the eddy covariance system observation data.After carefully calculations and analyses,it is concluded that the optimum averaging period for LOPEXs proved to be 30min,and FC could also be applied to any other in-site data.It is the low-frequency eddies that cause the difference in flux with the different averaging periods.FC could be a technique in identifying optimum averaging periods and compensates the flux consumed by low-frequency eddies while keeping its high temporal resolution.

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期刊信息
  • 《高原气象》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所
  • 主编:文军
  • 地址:甘肃省兰州市天水中路8号
  • 邮编:730000
  • 邮箱:gybjb@lzb.ac.cn gyqx@lzb.ac.cn
  • 电话:0931-82600935
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0534
  • 国内统一刊号:ISSN:62-1061/P
  • 邮发代号:54-43
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,1995年获甘肃省编校质量达标优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19859