地表能量平衡

马千惠，齐木荣，杨清华，等，2020.鄂陵湖周边草地生长期地表能量平衡观测分析[J ].高原气象，39(6): 1207-1218. M AQ ianhui, QI M u rong , YANG Q in g h u a ,e t al, 2020. O bservational A nalysis on the Surface E nergy B alance Status over a G rassland around the Lake N goring in G row ing Season [j ]. Plateau M eteorology, 39(6) ： 1207-1218. DOI ： 10. 7522/j . issn. 1000-0534. 2019. 00132.第39卷第6期 高廣气泰 Voi . 39 No . 62020 年 12 月PLATEAU METEOROLOGYDecember , 2020鄂陵湖周边草地生长期地表能量平衡观测分析马千惠、齐木荣、杨清华u ，吴仁豪h 2,吕世华3,4，孟宪红3,李照国3,奥银焕3,韩博h 2(1.中山大学大气科学学院，广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室，广东珠海519082;2.南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），广东珠海519082;3.中国科学院西北生态环境资源研究院，寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室，甘肃兰州730000;4.成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室，四川成都610225)摘要：利用2011—2013年鄂陵湖畔高寒草地点的观测数据，分析了生长期高寒草甸地表能量通量平衡特 征，并对可能影响地表能量平衡的关键物理过程进行了讨论。

研究发现，当使用5 cm 处土壤热通量代 表地表热通量时，观测通量之间存在很大的不闭合性不闭合能量的平均日变化峰值出现在正午前后， 平均约为180利用计算土壤热储计算得到的地表热通量，可以使最大日平均不闭合能量从182. 76 W .m -2减少到98. 68 W .m _2,能量闭合度从0.61提升至0.69。

北京非均匀下垫面地表辐射与能量平衡的观测及模拟研究非均匀下垫面上的地气相互作用较平坦下垫面更为复杂,影响着天气过程的演变乃至全球气候变化。

北京城区是典型的城市下垫面,郊区多为农林混合下垫面,城、郊的动力热力特征完全不同,它们之间相互作用对华北地区天气、气候、环境的形成与变化有重要的影响。

本研究利用北京密云站2007年1、4、8、10月的涡度相关仪及自动气象站等观测资料,分析了不同天气条件下郊区下垫面的辐射通量、反照率及能量通量特征,研究结果如下：(1)1、4、8、10月观测数据能量平衡闭合度(OLS方法)分别为82%、97%、72%、83%,总体闭合度76%,数据质量较好。

(2)晴天向上长波辐射1、4、8、10月平均值为分别为279.6、381.5、430、358.7 W/m2,由于农林混合下垫面变化的影响,响应短波辐射时间分别为1月0.5hr,8月1.5hr,4月及10月介于0.5-1.5hr之间。

(3)随下垫面植被长势和土壤湿度变化,反照率有明显改变,各月晴天平均值分别为：1月0.183、4月0.143、8月0.133、10月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月份反照率低于同期同纬度固城站观测值0.19。

(4)由于农林混合下垫面状态变化,1、4、10月能量主要分配于显热交换,8月主要用于潜热交换。

阴天能量分配特征与晴天一致。

进一步应用WRF模式耦合单层冠层模型,同时采用MODIS下垫面数据更新了模式自带下垫面利用类型,选择晴天小风天气,以2007年1月11日18:00-13日00:00时作为冬季算例代表,8月29日18:00-31日00:00时作为夏季算例代表,模拟分析了北京市非均匀地表条件下的城郊气象要素、湍流活动、地气通量及辐射交换的不同特征。

结果表明：(1)冬夏季算例模拟的辐射分量及能量通量与观测值的吻合度较好。

冬季城市边界层高度最高可达到1000米左右,而郊区边界层最高值为700米；城市夜间逆温率不超过0.4K/100m,而郊区逆温率最大可达3.8K/100m。

红色经典解读与评析在中国共产党的历史和文化中，红色经典是一个不可或缺的部分。

这些经典文献凝聚了党的领导人的智慧和追求，激励了一代又一代中国共产党人不断前进。

本文将对三部分红色经典进行解读和评析，以期能够更好地认识和理解这些经典对于党的历史和未来的重要意义。

《共产党宣言》《共产党宣言》是共产主义运动的第一份纲领性文献，对以后的共产主义思想有着深远的影响。

尽管它在当时并没有引起太多注目，但是随着时间的推移，越来越多的人认识到了这份文件的重要性。

通过分析《共产党宣言》，我们不仅能够更好地理解共产主义思想和理论的来龙去脉，还能够认识到它对于现代社会和政治制度的影响。

首先，我们需要认识到《共产党宣言》所表述的共产主义理论是一种从历史唯物主义和辩证唯物主义中发展出来的新型意识形态。

这种理论通过分析社会的各个层面，最终希望实现所有人的平等和自由。

此外，共产主义者强调个人与群体的关系，认为组织和集体是个人的延伸。

其次，《共产党宣言》还指出了私有财产的本质问题。

共产主义者认为，私有财产将社会中的资源和财富集中到少数人手中，而这些人利用这些资源和财富建立起了自己的统治，矛盾不断加剧。

共产主义者希望通过消除私有财产，实现人人平等的目标。

最后，需要认识到，《共产党宣言》的影响远不止于理论层面。

它的发表激发了共产主义运动，使其成为了20世纪世界上最有影响力的思想运动之一。

许多国家和地区的革命运动，都以《共产党宣言》作为纲领和指导。

《毛泽东选集》《毛泽东选集》是中国共产党历史和文化中的又一部重要文献。

它包含了毛泽东同志思想和理论的代表作，反映了中国共产党在探索中国革命的过程中所经历的艰辛和困难。

通过阅读《毛泽东选集》，我们不仅能够更好地认识毛泽东同志的思想和理论，还能够理解当时的中国社会和政治情况。

首先，需要认识到《毛泽东选集》反映了毛泽东同志作为共产主义思想家和政治家的成长历程。

他通过对中国革命和社会问题的研究，创新了马克思主义理论和运用方法，并将其应用到中国革命的实践中。

植被对区域气候的影响与调节植被是地球上生物多样性的重要组成部分，同时也是气候系统中不可忽视的因素。

它们通过影响地表的能量平衡、水循环和气体交换等过程，对区域气候产生着深远的影响和调节。

首先，植被通过调节地表能量平衡影响区域气候。

在夏季，植被的光合作用和蒸腾作用消耗了大量的太阳能，使得地表温度相对较低。

而在无植被或少植被地区，地表接收的太阳辐射大部分转化为热量，导致地表温度升高。

这种温度差异使得气候变得不同。

例如，森林覆盖的地区相对较凉爽，而沙漠或草原地区则相对较炎热。

其次，植被通过调节地表水循环影响区域气候。

植被的蒸腾作用将大量的水分释放到大气中，增加了大气湿度并导致云的形成。

云能够反射太阳辐射和吸收地表辐射，影响地表和大气的能量平衡。

此外，植物的根系可以增加土壤的保水能力，减少地表径流，延缓洪水的发生。

这对于一些水资源匮乏的地区，尤其重要。

因此，植被覆盖的增加有助于维持气温、湿度和降雨等方面的平衡，进而影响区域的气候模式。

此外，植被通过调节气体交换影响区域气候。

植物通过光合作用吸收二氧化碳（CO2），产生氧气（O2）释放到大气中，这对缓解温室效应和气候变化有着重要的意义。

同时，植被释放的揮发性有机物（VOCs）也参与了地表大气的化学反应过程，进一步影响大气组成和气候。

例如，大面积植被能够吸收高浓度CO2，减少温室气体的浓度，从而降低地球的全球变暖趋势。

虽然植被对区域气候产生着重要的影响和调节，但同时也受到气候变化的影响。

气候变暖引起的频繁干旱和极端天气事件可能导致植被死亡或退化，从而削弱了植被对气候的调节能力。

缺乏植被的地区容易发生干旱、土壤侵蚀和沙尘暴等自然灾害，进一步加剧气候变化的负面影响。

因此，保护和恢复植被覆盖对于维持区域气候的稳定和调节至关重要。

政府和社会各界应该加强植被保护与恢复工作，尽量避免过度砍伐和过度放牧等破坏植被的活动。

此外，通过植树造林、湿地保护和荒漠化防治等措施恢复植被的覆盖率，可以有效降低气温、增加降水量，并改善区域的气候环境。

大气科学探索太阳辐射和地球能量平衡在我们生活的地球上，太阳辐射与地球能量平衡是一个极其重要的课题。

大气科学作为一门研究大气现象和过程的科学，在探索这一领域中发挥着关键作用。

太阳，这个巨大的核聚变反应堆，源源不断地向宇宙空间释放着能量。

其中，一部分能量以太阳辐射的形式抵达地球。

太阳辐射包含了各种波长的电磁波，从紫外线、可见光到红外线。

这些辐射的能量大小和分布对于地球的气候、生态系统以及人类的生活都产生着深远的影响。

当太阳辐射到达地球时，并不是所有的能量都能被地球吸收和利用。

一部分会被大气直接反射回太空，比如云层就像一面巨大的镜子，反射了大量的太阳辐射。

还有一部分会被大气中的气体分子、尘埃等散射，使得天空呈现出蓝色。

地球吸收了太阳辐射的能量后，会以各种方式重新释放这些能量，以维持自身的能量平衡。

比如，地球表面会通过热传导、对流和热辐射等方式将热量传递给大气。

海洋也起着重要的作用，它可以储存大量的热量，并在长时间内对地球的气候产生调节。

大气科学通过各种手段来研究太阳辐射和地球能量平衡。

气象卫星就是其中一个重要的工具。

它们在太空中“站岗”，时刻监测着太阳辐射的强度和分布，以及地球大气和地表的各种参数。

通过这些卫星数据，科学家们能够更准确地了解太阳辐射的变化以及地球对其的响应。

地面观测站也是大气科学研究的重要组成部分。

在世界各地，分布着众多的气象观测站，它们测量着气温、气压、风速、湿度等气象要素，以及太阳辐射的强度和光谱分布。

这些数据为研究地球能量平衡提供了宝贵的资料。

除了观测，大气科学还依靠模型来模拟太阳辐射和地球能量平衡的过程。

这些模型基于物理学、化学和流体力学等原理，能够模拟大气、海洋和陆地之间的能量交换和传输过程。

通过不断改进和验证这些模型，科学家们能够更好地预测气候变化，并为应对全球变暖等问题提供科学依据。

太阳辐射和地球能量平衡的变化会对气候产生显著的影响。

例如，如果太阳辐射增强，地球吸收的能量增加，可能会导致气温升高，进而引发一系列的气候变化，如冰川融化、海平面上升、极端天气事件增多等。

地球的热量平衡地球表面的能量平衡1、地球表面的辐射平衡地球表面与大气之间进行着各种形式的运动过程，太阳辐射是维持着平衡的主要源泉。

因此，要研究地球的能量平衡，首先就要研究地球的辐射平衡。

由于地球距离太阳非常遥远，太阳释放的能量只有极微小的部分(20亿分之一)到达地球，以太阳常数计为1372W/m2。

地球每分钟接受的太阳辐射相当于燃烧4亿吨烟煤产生的热量，是地球最主要的能量源泉。

太阳常数的微小变化(或1%)都会引起地球能量系统包括气候的巨大变化。

太阳辐射到达地表以前，要经过大气的削弱作用(反射、散射和吸收)，最后被地表吸收的太阳辐射约占47%。

天气和气候就决定于接受的太阳辐射和散失热量(反射、散射和辐射)之间的平衡。

太阳辐射.1太阳辐射光谱和太阳常数辐射是指具有能量的称为光量子的物质在空间传播的一种形态，传播时释放出的能量称为辐射能。

太阳表面温度约为6000K，具有非常强的辐射能力。

太阳辐射中的辐射按波长的分布称为太阳辐射光谱。

其可分为三部分:紫外区、可见光区和红外区。

.2大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射是通过大气圈进入地球表面的。

由于大气对太阳辐射有一定的吸收、散射和反射等作用，而使太阳辐射不能全部到达地表。

(1)吸收作用太阳辐射穿过大气层时，大气中某些成分具有选择吸收一定波长辐射能的特性。

占大气体积99%以上的氮、氧对太阳辐射的吸收甚微，主要吸收物质是水汽、CO2和O3。

O3能吸收~的紫外线。

水汽在可见光区和红外区均有不少吸收带，但吸收最强的是在0.73~2.85um的红外区。

水汽的吸收可使太阳辐射损失4%~15%。

CO2的吸收带也主要在红外区，以1.5um和4.3um波长附近的吸收最强。

(2)散射作用太阳辐射遇到空气分子、尘埃、云滴等质点时，要发生散射。

散射可改变辐射的方向从前减少到达地面的太阳辐射能。

当晴空时，空气分子起主要的散射作用，使波长短的蓝紫光散射强，所以天空是蔚蓝色;当阴天或大气中尘埃很多时，以致各种波长的辐射同时被散射，形成散射光长短波混合，使天空呈灰白色。

小雪对地表能量收支和水热平衡的影响冬季的小雪是我们常见的天气变化之一，它虽然不如大雪或暴雪那么引人注目，但它的降落对地表能量的收支和水热平衡却有一定的影响。

本文将探讨小雪对地表能量收支和水热平衡的影响原因以及可能带来的结果。

一、小雪的降落与地表能量收支小雪的降落会对地表的能量收支产生一定的影响。

首先，小雪会降低地表的反射率。

雪花的出现会在地表形成一层白色的覆盖物，这层雪花反射的太阳光会增加地表的反射率。

当反射率增加时，地表接收的太阳辐射能量就会减少，进而降低地表的能量输入。

其次，小雪的降落也会增加地表的热传输。

雪花在降落的过程中会与地表接触，形成一层薄薄的覆盖物。

这层雪花储存了一定的热量，成为地表的热传输媒介。

当环境温度低于雪花的温度时，雪花会释放热量给地表，从而增加了地表的能量输入。

因此，小雪的降落通过降低地表的反射率和增加热传输，使得地表接收的太阳辐射能量减少并增加了热传输，对地表能量收支产生了影响。

二、小雪对水热平衡的影响小雪的降落还会对水热平衡产生一定的影响。

首先，小雪会增加地表的蒸发量。

雪花的覆盖会形成一层遮挡物，阻碍地表的水分蒸发。

这种遮挡效应会导致地表的蒸发量减少，从而影响水热平衡。

其次，小雪的融化会增加地表的水分输入。

小雪在降落的过程中会逐渐融化，融化的雪花会变成水分流入地表。

这些融化的水分会增加地表的水分输入量，进而影响整个水热平衡。

因此，小雪的降落通过减少地表的蒸发量和增加水分输入量，对水热平衡产生了影响。

三、小雪的影响结果小雪对地表能量收支和水热平衡的影响将带来一系列结果。

首先，增加地表的热传输和减少太阳辐射能量输入，会导致地表温度的变化。

地表温度的下降会影响植物的生长发育和土壤的化学过程，从而影响到生态系统的稳定性。

其次，减少地表的蒸发量和增加水分输入量，会对水循环产生影响。

降低的蒸发量会减少大气中的水汽含量，从而影响降水量的分布和强度。

而增加的水分输入会改变地下水和河流的水位，从而对水资源的利用产生影响。