中文摘要：

沙漠是一种非常典型的下垫面，我国沙漠分布区域广，特别是巴丹吉林沙漠位于西北区，是我国沙尘暴的主要源地之一。研究巴丹吉林典型沙漠区域陆-气相互作用及其对区域气候的影响是非常有意义的研究项目。本项目选择巴丹吉林沙漠腹地和边缘对比开展典型沙漠下垫面地表能量平衡及边界层特征观测试验，建立我国西北典型干旱区沙漠腹地下垫面能量交换及边界层变化特征观测资料库。将观测资料和卫星遥感资料应用于数值模式研究巴丹吉林沙漠陆－气相互作用对区域气候的影响。通过野外观测获取巴丹吉林沙漠区域地表能量通量分布特征及边界层结构变化过程，同时建立适合典型沙漠下垫面陆面过程参数化方案，改进区域气候模式RegCM3在沙漠下垫面陆面过程的模拟能力，揭示巴丹吉林沙漠下垫面能量水分循环特征、沙漠地表能量平衡和边界层结构的特征，研究沙漠下垫面陆-气相互作用机理及其对气候变化的影响。

结论摘要：

根据项目任务，通过野外观测、资料分析和数值模拟，细致研究沙漠、湖泊典型下垫面湍流输送过程，揭示沙漠下垫面能量水份交换特征；湍流通量对大气边界层结构的影响及其变化。基于观测资料优化中尺度模式的初始条件，模拟研究沙漠下垫面能量水份输送及边界层结构变化过程。取得如下主要结果野外试验观测到5层对流边界层结构是当地夏季对流边界层的一个典型结构；证实了湖泊区域存在与低层水平风场白天辐散（夜间辐合）同时湖区下沉（上升）相对应的次级环流；全面分析了不同下垫面近地层微气象特征；刻画了不同下垫面在不同天气条件下的辐射特征和地表能量收支状况；研究了沙山-湖泊近地表风沙动力环境，探讨了区域起沙风况、输沙势以及主导输沙风向的空间分布特征；探索了土壤温度变化对沙漠地表能量平衡的影响；基于实测资料，优化了中尺度模式的初始条件，改善了模拟效果；模拟研究了沙漠地区的辐射特征，遴选出了适应于沙漠下垫面辐射特征模拟的参数化方案组合；大涡模拟再现了5层对流边界层的发展过程，并且发现残留层大气的稳定度可以显著影响对流边界层的发展速度，讨论了中性层内大气层结率以及水平风的垂直切变率对边界层发展的影响。最后，项目建立了两个加强观测阶段的资料数据集。