夏季黑河流域蒸散发量卫星遥感估算研究

依据空气动力学方法和蒸散发量时间尺度扩展方案,利用MODIS资料和气象资料,计算中国西北内陆河黑河流域复杂地形下,2004年夏季7月蒸散发量空间分布及总量。利用Landsat-5TM资料对比分析发现,估算地表水热传输过程时,采用高分辨率遥感资料的估算结果受下垫面非均匀性影响程度,明显小于采用中分辨率资料。通过"金塔实验"湍流观测资料验证表明,利用高分辨率资料估算日蒸散发量的相对误差在10%以内。对月蒸散发量计算分析表明,黑河流域海拔2000m以上祁连山区,7月平均蒸散发量是海拔2000m以下山前地区的2.2倍,而山前平原区绿洲(NDVI>0.10区域)平均蒸散发量又是荒漠戈壁地区的12.3倍。因此,流域中下游绿洲地区特别是农业灌溉区是夏季主要水资源消耗区。     

藏北那曲地区大气边界层特征分析

利用“全球协调加强观测计划(CEOP)亚澳季风之青藏高原试验”(CAMP／Tibet)2002年8月预试验期间(PLOP)藏北高原观测站(BJ站和安尼站)的无线电探空仪的探空资料,分析了藏北那曲地区的大气边界层位温、比湿、风速的日变化特征及稳定边界层和对流边界层特征。结果表明,藏北那曲地区边界层日变化大,对流混合层高度最高可达1800m,下雨天形成对流边界层的时间晚于阴天和晴天的时间。     

戈壁地区湍流能量耗散率和温度脉动耗散率的分析

本文在分析戈壁地区湍流能谱特征的基础上,利用惯性副区有关规律,对湍流能量耗散率ε和温度脉动耗散率N作了初步研究,得到无因次湍流能量耗散率(?)_E为 无因次温度脉动耗散率(?)_N为 文中讨论了能量收支方程和温度方差收支方程,并用得到的(?)_E和(?)_N关系估算了近地面层的速度和温度特征尺度M和T,与涡旋相关方法得到结果比较,一致性较好。     

西北干旱区及高原上卫星遥感非均匀地表区域能量通量研究

介绍了目前利用Landsat TM和NOAA/AVHRR遥感资料进行非均匀地表区域地表能量通量和蒸发(蒸散)量研究的进展和存在的难点问题，并提出了解决问题的可能途径。     

Remote Sensing Parameterization of Land Surface Heat Fluxes over Arid and Semi-arid Areas

Dealing with the regional land surfaces heat fluxes over inhomogeneous land surfaces in arid and semi-arid areas is an important but not an easy issue. In this study, one parameterization method based on satellite remote sensing and field observations is proposed and tested for deriving the regional land surface heat fluxes over inhomogeneous landscapes. As a case study, the method is applied to the Dunhuang experimental area and the HEIFE (Heihe River Field Experiment, 1988-1994) area. The Dunhuang area is selected as a basic experimental area for the Chinese National Key Programme for Developing Basic Sciences: Research on the Formation Mecbanism and Prediction Theory of Severe Climate Disaster in China (G1998040900, 1999-2003). The four scenes of Landsat TM data used in this study are 3 June 2000,22 August 2000, and 29 January 2001 for the Dunhuang area and 9 July 1991 for the HEIFE area. The regional distributions of land surface variables, vegetation variables, and heat fluxes over inhomogeneous landscapes in arid and semi-arid areas are obtained in this study.     

一种由卫星遥感资料获得的修正的土壤调整植被指数

目前,通过卫星遥感资料确定区域面上植被分布、类型的研究受到许多实用领域的普遍重视,并由此提出了许多形式不同的植被指数。由于土壤背景噪声是造成植被指数不确定的重要原因之一,为此不同学者在标准化差值植被指数的基础上提出了多种旨在能消弱土壤背景噪声的土壤调整植被指数,如权重差值植被指数、土壤调整植被指数和转化土壤调整植被指数等等。这些植被指数不同程度上消弱了土壤背景噪声,但是必须预先已知下垫面植被的密度分布或覆盖百分比,也就是说仅适合于求解某一小范围植被覆盖变化较小下垫面上的植被指数,而且其动态范围也偏小。本文提出了一种修正的土壤调整植被指数,土壤调整因子由植被指数自身调整,不需要其它辅助信息。计算结果表明其动态范围较大,与最佳土壤调整因子下的土壤调整植被指数差异小,因此对应用卫星遥感资料求解区域面上土壤调整植被指数极其有效。     

一种基于土壤温湿资料计算地表土壤热通量的温度预报校正法

分析大气边界层观测站地表能量平衡需要估计其地表土壤热通量。发展了一种由多层土壤温度和湿度观测资料估算土壤热通量的新方法。该方法首先求解一维热扩散方程得到土壤温度的基本廓线,然后校正所求温度廓线与观测值的偏差,最后积分温度廓线得到土壤各层的热通量。与众多的方法不同,该方法不需要事先给定不易准确测量和推求的热传导（或热扩散）系数值。通过与实测资料对比、模型合成数据试验、以及敏感性分析等,表明该方法的计算结果稳定可靠,对土壤表层数厘米深度内有无观测资料也不敏感。此外,指出热流板可准确测量热通量的方向和相位,但所测通量值的误差常较大。     

复杂地形下黑河流域的太阳辐射计算

基于数字高程模型(DEM)数据,在充分考虑了地形因子对太阳直接辐射和散射辐射的影响后,实际计算了起伏地形下黑河流域的太阳辐射。在忽略地表和大气之间的多次反射后,地表太阳总辐射计为三项:按起伏坡面上实际入射角考虑的太阳直接辐射、经过下垫面天空视角因子订正的坡面天空散射辐射和考虑周围地形反射效应的附加辐射。计算结果表明:局地地形起伏对太阳直接辐射、总辐射空间分布的影响非常强烈,使得复杂地形下不同坡向间总辐射和直接辐射平均计算差额十分显著,且太阳天顶角从较小增大至中等大小时,这两种平均计算差额均加大一倍多;在较小和中等大小太阳天顶角下,不同坡向间总辐射平均计算差额,均较相同条件下直接辐射平均计算差额为小,这是因为总辐射还包括了天空漫射和邻近地形反射辐射因子,这两个因子和坡面上太阳入射方位的变化共同影响地表入射太阳辐射;起伏地形主要使得太阳辐射在局地区域内背阴、向阳坡向间发生显著的重新分配。因此,在复杂地形地区进行太阳辐射计算时必须考虑地形的影响。