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不同下垫面空气动力学参数的研究
  • ISSN号:0577-6619
  • 期刊名称:《气象学报》
  • 时间:0
  • 分类:P4[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]北京大学物理学院大气科学系,北京100871, [2]国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室,北京100081
  • 相关基金:中国气象局气候变化专项经费(CCSF-2005-2-QH29;CCSF2006-38),高等学校博士学科点专项科研基金(20050001030),国家自然科学基金(40275004)和北京大学校长基金.
中文摘要:

文中利用中国科学院沙漠研究所与日本国家农业环境技术研究所合作于1990-1994年在中国内蒙古自治区奈曼市半干旱地区沙丘和植被区下垫面观测的微气象数据,根据Monin-Obukhov相似性理论,计算了重度干扰草原、中度干扰草原、轻度干扰草原、无干扰草原、沙丘、沙丘内地、草地、稻田、小麦田、大豆田和玉米田11种下垫面的空气动力学参数粗糙度长度z0,零平面位移d,摩擦速度u*,并分析了它们与水平风速u和Richardson数的关系,比较了不同人为干扰草原生态系统条件下的空气动力学特征.结果表明:地表生物量和覆盖率随着人为干扰强度的增加而减少.不同人为干扰下垫面的粗糙长度与生物量和植被高度以及地表起伏程度有着密切关系;Richardson数也是其影响因子.风速、粗糙度都与摩擦速度成正相关,但对于不同下垫面有所不同,从中可以看到草地对沙漠化有一定的防治作用.同一种下垫面不同时期的空气动力学参数也存在差异.这些结果对建立陆面过程和区域气候模式具有重要的意义.

英文摘要:

Zero-plane displacement (d), roughness length ( z0 ), friction velocity moderate grazing site, light grazing site, no grazing site, dune, inter-dune, site, soybean site, and maize site etc underlying surfaces have been computed ( u* ) for the heavy grazing site, grassland, paddy field site, wheat based on the Monin-Obukhov similarity theory by utilizing the micrometeorological observation data of the dune and vegetation underlying surfaces in the semi-arid area in Naiman city, Inner Mongolia of China, conducted jointly by the Institute of Desert Research of CAS and the National Institute of Agro-Environmental Sciences of Japan in 1990 - 1994, and their relationships with horizontal wind speed and Richardson number analyzed, and the aerodynamic characteristics for different underlying surfaces under the conditions of different anthropogenically disturbed grassland ecosystems also compared. Results show that the vegetation coverage and above-ground biomass decrease with the increase in the anthropogenically disturbed extent of grassland ecosystem. The roughness length for different anthropogenically disturbed underlying surfaces is close related with biomass, vegetation height, and ground surface undulation, and Richardson number Ri is also its influence factor. The friction velocity is positively proportional to wind speed and roughness length, but to different extent for different underlying surfaces. The aerodynamic parameters of the same underling surface are different, too, in different growth seasons. The above results indicate that grassland and vegetation are of significance in preventing the desertification, especially in the arid and semi-arid land ecosystem region. And the results of this paper are also important for constructing the land surface process as well as regional climate model.

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期刊信息
  • 《气象学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国气象局
  • 主办单位:中国气象学会
  • 主编:丁一汇
  • 地址:北京市中关村南大街46号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:qxxb@cms1924.org
  • 电话:010-68406942
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6619
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2006/P
  • 邮发代号:2-368
  • 获奖情况:
  • 第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),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:21756