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半干旱区榆中地表粗糙度年变化及影响机理

姚彤 张强 尹晗

姚彤, 张强, 尹晗. 半干旱区榆中地表粗糙度年变化及影响机理. 应用气象学报, 2014, 25(4): 454-462..
引用本文: 姚彤, 张强, 尹晗. 半干旱区榆中地表粗糙度年变化及影响机理. 应用气象学报, 2014, 25(4): 454-462.
Yao Tong, Zhang Qiang, Yin Han. The annual variation and its influencing mechanism of surface roughness length of Yuzhong in semi-arid areas. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(4): 454-462.
Citation: Yao Tong, Zhang Qiang, Yin Han. The annual variation and its influencing mechanism of surface roughness length of Yuzhong in semi-arid areas. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(4): 454-462.

半干旱区榆中地表粗糙度年变化及影响机理

资助项目: 

国家自然科学基金重点项目 40830957

详细信息
    通信作者:

    姚彤, email: tongy_2010@163.com

The Annual Variation and Its Influencing Mechanism of Surface Roughness Length of Yuzhong in Semi-arid Areas

  • 摘要: 利用2006年6月—2010年12月兰州大学半干旱气候与环境观测站 (SACOL) 观测资料,分析了黄土高原自然植被下垫面榆中地表粗糙度时间变化特征,考虑到地形、植被物理特征以及降水和热力条件的影响,分析了东南风向和西北风向粗糙度年变化规律及其影响机理,并分别给出这两个风向归一化粗糙度与时间的拟合关系式。研究发现:对于非均一下垫面,由于地形起伏和下垫面植被差别造成的不同风向粗糙度差异显著。选取东南风向和西北风向,这两个风向的地表粗糙度无论是量级还是年变化特征都有很大差别,且由于地形和植被的差别,东南风向粗糙度年变化趋势与稳定度年变化趋势一致,粗糙度与稳定度存在一定相关关系,而西北风向粗糙度年变化趋势与降水量年变化趋势一致,粗糙度与降水量相关性较好。
  • 图  1  SACOL站观测环境 (a) 及地形高度 (b)

    Fig. 1  Observation environment (a) and topography (b) of SACOL Site

    图  2  不同风向区间粗糙度2006年6月—2010年12月月平均值 (a) 及年变化 (b)

    Fig. 2  Monthly mean change (a) and monolithic annual variation (b) of aerodynamic roughness length in different wind direction intervals from Jun 2006 to Dec 2010

    图  3  不同风向区间平均粗糙度 (单位:m)

    Fig. 3  The averaged aerodynamic roughness length in different wind direction intervals (unit:m)

    图  4  生长季和非生长季粗糙度随风向区间的变化 (单位:m)

    Fig. 4  Variation of aerodynamic roughness length along with wind direction intervals in growing season and non-growing season (unit:m)

    图  5  SACOL站风向频数玫瑰图

    Fig. 5  Wind frequency rose of SACOL Site

    图  6  归一化粗糙度年变化及其与时间拟合曲线 (a) 东南风向,(b) 西北风向

    Fig. 6  Annual variation of normalized aerodynamic roughness length and fits for relation between roughness length and time in two wind directions of southeast (a) and northwest (b)

    图  7  稳定度 (a) 与降水量 (b) 年变化

    Fig. 7  Annual variations of stability (a) and precipitation (b)

    图  8  东南风向归一化粗糙度与稳定度 (a) 及西北风向归一化粗糙度与降水量 (b) 散点分布

    Fig. 8  Scatter plots of normalized aerodynamic roughness length in the southeast with stability (a) and normalized roughness length in the nrothwest with precipitation (b)

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-29
  • 修回日期:  2014-05-06
  • 刊出日期:  2014-07-31

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