《基於通量觀測矩陣的地表能量平衡閉合研究》是依託北京師範大學，由徐自為擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於通量觀測矩陣的地表能量平衡閉合研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：徐自為
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
能量平衡不閉合是渦動相關方法測量地表水熱通量過程中普遍存在的問題，該問題的存在嚴重製約了地表水熱通量遙感估算模型和陸面過程模式的發展。本項目選取黑河流域中、下游綠洲-荒漠生態系統及林地-農田-裸地混合下墊面為試驗區，基於試驗區內密集布點的矩陣式通量（渦動相關儀、大孔徑閃爍儀）和自動氣象站觀測，研究通量、氣象觀測數據的處理方法，以獲取質量可靠的觀測數據集；度量矩陣中每台渦動相關儀觀測數據的不確定性；準確計算矩陣中每台渦動相關儀的能量平衡閉合率及其空間代表性；套用小波分析方法分離湍流數據的高、低頻渦旋，並定量計算其在單時次內通量的貢獻率；研究計算面積平均通量的不同聚合方法，分析'面'上能量平衡閉合狀況。本項目旨在基於矩陣式觀測技術分析複雜下墊面上引起渦動相關儀能量平衡不閉合的原因，為保證遙感估算模型和陸面過程模式驗證結果的有效性提供科學依據。
結題摘要
渦動相關儀是當前監測地氣交換的主要儀器，被廣泛用於驗證遙感反演與模式模擬結果，但存在能量平衡不閉合的問題，阻礙了遙感模型與相關模式的發展。本項目基於2012年在黑河流域中游開展的通量觀測矩陣試驗觀測數據，主要在以下幾個方面開展了研究：1、對獲取的地表通量與氣象觀測數據的進行了嚴格的處理與質量控制，處理後的數據已經在網站上發布，有千餘人次下載與使用，服務了百餘個研究項目；2、分析了綠洲荒漠區域能量與水熱變化特徵及其空間異質性，綠洲表現出冷、濕、風屏、增雨等效應，綠洲-荒漠區域的空間異質性也表現出三個層次；3、研究了渦動相關儀測量通量的一致性與不確定性，表明觀測儀器能夠滿足研究工作的精度需求，研究結果有助於後續觀測數據的分析；4、評價了渦動相關儀能量平衡閉合程度（0.78-1.04之間），並分析了導致能量平衡不閉合的原因，其中下墊面的異質性是影響能量平衡不閉合的主要因素之一。已發表或接受學術論文6篇，其中SCI論文3篇（1篇為ESI高被引論文）、國核心心期刊3篇。參加國內會議3人次，國際會議2人次。
