《表4 基于LES的EC能量闭合的研究》
以上研究都是在水平均匀、不考虑地表异质性的影响,分析湍流有组织结构对于EC能量闭合的影响。Inagaki等[47]首次分析了地表热通量的水平异质性对于能量平衡的影响。其中地表热通量在x方向(顺风向)呈现一维正弦变化。在分析中将总的垂直热通量分解为垂直湍流热通量(即EC可以观测的湍流通量)、中尺度热通量(中尺度环流引起的垂直热通量传输)和剩余项(湍流有组织结构引起的垂直热通量传输),并分析了不同地表热通量差异对于垂直热通量的影响。结果表明:地表热通量差异引起的中尺度环流,会造成额外的通量输送。地表热通量差异越大,中尺度热通量越大,剩余项越小。此后,Zhou等[42]基于WRF LES分析了地表温度空间非均匀条件下,其日变化对于I的影响。结果发现:在均匀地表,I主要是由湍流有组织结构导致的;而在非均匀地表,湍流有组织结构对I的影响很小,I主要是热力异质性引起的二次环流导致的。午后湍流动能(Turbulent Kinetic Energy,TKE)的衰减导致了午后I快速减小;由于地表异质性诱发的二次环流的影响,I与u*或u*/w*之间无明显的相关关系,却与TKE和地气温差呈现线性相关关系,即TKE和地气温差越大,I越小。以上研究都仅仅考虑一维地表异质性对于EC能量闭合的影响,并未考虑其他异质性的影响。Eder等[72]首次基于控制体积的分析方法,使用LES分析了真实地表异质性(林地与沙漠)对于EC能量闭合的影响。结果发现:林地与沙漠之间的二次环流导致了林地EC站点的能量不闭合。近期De Roo等[71]基于高分辨率(10 m)的LES分析了理想地表异质性(棋盘状地表异质性)对于EC能量闭合的影响,研究发现平流通量与水平湍流通量存在较强的相关性。与Inagaki等[47]和Zhou等[42]研究中一维地表异质性相比,Eder等[72]和De Roo等[71]研究中均为二维地表异质性,更加接近真实地表。表4列出了基于LES的能量闭合的研究。
图表编号 | XD0016428100 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2018.09.10 |
作者 | 周彦昭、李新 |
绘制单位 | 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃省遥感重点实验室、中国科学院大学、中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心、中国科学院青藏高原研究所 |
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