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农田与草地下垫面上附加阻尼kB-1变化特征的分析: 利用2010年馆陶站（农田）和阿柔站（草地）的观测资料,运用阻尼法估算不同下垫面的热传输附加阻尼（kB-1）,分析日变化特征,探讨是否能用一个固定kB-1值来估算感热通量,最后将估算值与Sheppard（1958）、Ow...; 鞠英芹徐自为刘绍民卢俐徐同仁刘寿东; 关键词：涡动相关仪参数化方案感热通量; 文献传递

大尺度地表水热通量的观测、分析与应用被引量：32: 2010年; 大尺度地表水热通量的观测对实现地面台站观测通量的空间尺度扩展,验证水文模型、数值天气与气候预报模式以及检验遥感监测产品等意义重大。以闪烁仪为例,从测量仪器与观测试验、观测数据的处理与分析、观测数据的应用等方面论述了大尺度地表水热通量的国内外研究进展,并对其发展前景进行了展望。; 刘绍民李小文施生锦徐自为白洁丁晓萍贾贞贞朱明佳; 关键词：大尺度

海河流域不同下垫面上大孔径闪烁仪观测显热通量的时空特征分析被引量：14: 2010年; 基于海河流域密云站、馆陶站和大兴站2008—2009年大孔径闪烁仪的观测数据,结合涡动相关仪和自动气象站的同步观测,经过数据筛选、质量评价、数据处理及插补等步骤,得到了3个站点不同时间尺度的显热通量和蒸散量。首先分析了3个站点1月、4月、7月、10月不稳定状态下大孔径闪烁仪通量观测的空间代表性及源区内不同下垫面的通量贡献率,并结合下垫面作物生长状况比较分析了3个站点不同季节大孔径闪烁仪观测显热通量与净辐射的月平均日变化趋势,不同下垫面上两者变化趋势一致,且馆陶站的显热通量在各月中都为最低,1月、7月密云站的显热通量与大兴站较为接近。同时3个站点2008—2009年9:00～15:00显热通量日平均值的季节变化趋势表明,相对于密云站单峰状的季节变化,源区内下垫面的植被类型和植被生长状况导致馆陶站和大兴站的显热通量都表现出明显的三峰变化。最后,以馆陶站大孔径闪烁仪和涡动相关仪观测的30 m in显热通量数据为例,结合涡动相关仪的能量闭合率,大孔径闪烁仪和涡动相关仪通量足迹源区的重叠程度和非重叠部分的地面非均一性,对不同尺度显热通量观测的差异原因进行了讨论。; 白洁刘绍民丁晓萍; 关键词：显热通量海河流域

大尺度水热通量观测系统的研制被引量：14: 2010年; 基于闪烁理论、孔径平均效应及莫宁—奥布霍夫相似理论(MOST),成功研制了大尺度水热通量观测系统样机YZ01,该系统主要由发射器、接收器、云台、瞄准器、气象传感器、数据采集器、数据处理软件、远程无线数据传输模块、太阳能供电系统等部分组成。该系统发射器平均功耗3W,接收器功耗1.8 W,比德国的BLS450和荷兰的LAS都更省电;发射器光源功率为100 mW,比荷兰LAS的80 mW更强,在同样条件下,YZ01接收器接收到的闪烁光解调信号比荷兰LAS强14%左右,说明在相同的安装距离下,YZ01比荷兰LAS更适于在能见度低的条件下使用,或者说在同样的环境条件下,YZ01比荷兰LAS可以测量更远的距离。YZ01在北京密云站与荷兰K ipp&Zonen公司的LAS、美国Campbell公司的涡度相关测定系统进行了短期的应用对比试验,结果为:空气折射指数的结构参数C2n、感热通量H、潜热通量LE的日变化趋势都非常一致;YZ01与LAS之间C2n的线性拟合系数为0.98,相关系数为0.7;H的线性拟合系数为0.90,相关系数为0.93;YZ01通过余项法算出的LE与涡度相关直接测得的LE的线性拟合系数为1.07,相关系数为0.78。YZ01在青海阿柔站与德国Scintec公司的BLS450进行对比结果为:空气折射指数的结构参数C2n、感热通量H、潜热通量LE的日变化变化趋势也都非常一致,YZ01与BLS450之间C2n的线性拟合系数为1.25,相关系数为0.93;H的线性拟合系数为1.17,相关系数为0.99;YZ01通过余项法算出的LE与涡度相关测定系统测得的LE的线性拟合系数为1.03,相关系数为0.84。表明该研究所研制的大尺度水热通量观测系统不仅可以达到国外同类仪器同样的应用水平,而且比国外同类产品更省电、比荷兰LAS更适应在低能见度条件下使用。; 施生锦黄彬香刘绍民杨燕黄勇彬徐自为; 关键词：感热通量潜热通量

大孔径闪烁仪观测方法的研究被引量：6: 2010年; 当前,大孔径闪烁仪被广泛用于大尺度水热通量的测量,其观测方法的研究是十分必要的。从大孔径闪烁仪观测场地的选取,仪器的安装、调试,观测数据的采集及仪器的维护等方面系统地总结了其观测方法,为以后相关观测实验的顺利进行和观测资料的质量保证奠定基础。; 徐自为黄勇彬刘绍民; 关键词：数据采集

大孔径闪烁仪观测数据的处理方法研究被引量：21: 2010年; 大孔径闪烁仪可以获取公里级尺度的显热/潜热通量,其观测数据在农林业、水文、气象等领域的研究中具有越来越重要的作用。以海河流域2008年密云站和馆陶站大孔径闪烁仪的观测数据为例,讨论了数据筛选与处理方法,以及大气不稳定状态下不同处理方法对显热通量造成的影响。结果表明:空气折射指数结构参数应结合电压信号的方差进行计算、采用逐日的日平均波文比系数进行湿度订正、结合空间权重函数计算有效高度、选取Andreas(1988)稳定度函数计算显热通量等是可信的。通过对不同插补方法的比较可知,采用非线性回归方法和以零值替代的方法对不稳定状态和稳定状态下30 min缺失的显热通量进行插补,采用动态线性回归方法对日显热通量的缺失进行插补是可行的。为了解决由于冬天净辐射和显热通量较小,造成能量平衡方程余项法计算的蒸散量产生较大误差的问题,可采用根据大孔径闪烁仪与涡动相关仪观测的日蒸散量建立的关系式进行估算。基于上述方法的研究,形成了一套较为完整的大孔径闪烁仪观测数据的处理流程,保证了在不同下垫面、不同的天气状况条件下都能获取质量可靠、数据连续的大孔径闪烁仪观测的显热/潜热通量。; 白洁刘绍民丁晓萍卢俐; 关键词：插补

基于地面观测的遥感监测蒸散量验证方法研究被引量：17: 2010年; 为了保证遥感监测蒸散量的准确性,需建立一套较完整的遥感监测蒸散量地面验证方法对其进行验证。通过由大孔径闪烁仪、涡动相关仪和自动气象站等组成的蒸散量观测系统可以获取不同卫星像元尺度蒸散量的地面观测值。自2002年以来,由海河流域的密云、馆陶、大兴及小汤山等站构建了一个不同卫星像元尺度蒸散量的观测站网,经过严格的观测数据处理与质量控制,获取了一大批卫星像元尺度蒸散量及其配套参数的地面观测值。同时,建立了一套基于地面观测的遥感监测蒸散量验证流程,重点对验证像元的选取以及评价指标的构建等进行探讨。依据上述验证流程,在海河流域的北京地区开展了遥感监测蒸散量的地面验证工作。利用2008年密云站和大兴站的大孔径闪烁仪观测数据,对基于MOD IS数据估算的北京地区区域蒸散量进行验证。结果表明:这套基于大孔径闪烁仪观测数据的遥感监测蒸散量验证方法是合理、可行的。其中2008年北京地区遥感监测月、日蒸散量的均方差分别为13.75和0.91 mm,平均相对误差分别为22.79%、18.61%。; 贾贞贞刘绍民毛德发王志良徐自为张茹; 关键词：蒸散量

大孔径闪烁仪和涡动相关仪观测显热通量之间的尺度关系被引量：12: 2010年; 利用北京昌平小汤山2002年、2004年涡动相关仪和大孔径闪烁仪的观测数据,借助解析足迹模型计算的源区,分析均匀、非均匀下垫面上涡动相关仪和大孔径闪烁仪观测显热通量之间的差异和关系。结果表明:地表的均匀与非均匀性质,直接影响涡动相关仪和大孔径闪烁仪观测的显热通量的差异大小。在分析均匀、非均匀地表上2种仪器源区重叠面积及重叠区域内足迹值大小与观测通量值之间的关系后,构建一个非均匀地表上2台涡动相关仪与1台闪烁仪观测通量之间的尺度关系式。; 卢俐刘绍民徐自为白洁王介民; 关键词：显热通量涡动相关仪

北京密云地区辐射与能量平衡特征分析被引量：4: 2011年; 利用北京密云站2007年1,4,8和10月辐射及湍流通量观测资料,分析了农林混合非均匀下垫面晴天、阴天条件下的辐射平衡、反照率及能量平衡特征。结果表明:(1)1,4,8和10月能量平衡闭合度(OLS方法)分别为82%,97%,72%和83%,总体闭合度为76%,数据质量较好;(2)晴天向上长波辐射1,4,8和10月平均值分别为279.6,381.5,430和358.7W.m-2;受农林混合下垫面变化的影响,响应短波辐射时间1月和8月分别为0.5h和1.5h,4月和10月介于两者之间;(3)随下垫面植被长势和土壤湿度的变化,反照率有明显改变,1,4,8和10月晴天平均值分别为0.183,0.143,0.133和0.139;由于非均匀下垫面通量贡献率随太阳辐射方向而变化,各月均存在日变化不对称现象。8月密云站的反照率(0.133)小于同期同纬度固城站的反照率(0.19);(4)由于农林混合下垫面状态的变化,1,4和10月能量主要用于感热交换,8月主要用于潜热交换。阴天能量分配特征与晴天一致。; 刘寿东王秀丽王咏薇徐自为杨澄唐玉琪; 关键词：反照率

农田与草地下垫面空气动力学粗糙度的研究被引量：5: 2016年; 利用2010年馆陶站和阿柔站涡动相关仪和自动气象观测资料,运用Yang et al.方法估算空气动力学粗糙度,分析了空气动力学粗糙度的时空变化特征,并将估算值与Brutsaert、Monteith、Zeng andWang、Bastiaanssen and Bandara、Teixeira五种参数化方案进行比较。结果表明:(1)空气动力学粗糙度与风向的关系取决于下垫面的非均匀程度;农田下垫面的空气动力学粗糙度随风向变化明显,具有方向性。(2)空气动力学粗糙度的季节性变化取决于下垫面植被(农田和草地)的季节性变化,与植被高度呈显著线性关系,与叶面积指数呈抛物线关系。(3)对于农田、草地下垫面而言,计算结果与Yang et al.方法估算值较为接近的参数化方案分别为Bastiaanssen and Bandara、Brutsaert。; 鞠英芹刘寿东马德栗刘绍民徐自为; 关键词：空气动力学粗糙度参数化方案

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国家自然科学基金(40971194)

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