根據(jù)鄂陵湖畔高寒草地站點(diǎn)2011-2013年的觀測(cè)數(shù)據(jù),分析了凍結(jié)期高寒草甸地表能量通量平衡特征,在假定凍結(jié)期土層中各相態(tài)水的質(zhì)量近似穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,對(duì)熱儲(chǔ)項(xiàng)進(jìn)行了定量分析。由于缺少對(duì)積雪深度的直接觀測(cè),根據(jù)地表反照率定義了積雪期。首先對(duì)凍結(jié)期地表能量特征進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)無(wú)積雪時(shí)地表波文比多數(shù)時(shí)候大于3,而在積雪期,波文比大多時(shí)候小于0.5。有積雪時(shí)土壤各層溫度平均日較差都顯著地減小,其中0.05 m處土壤溫度日較差相較于無(wú)積雪時(shí)減少4℃。伴隨溫度日較差減小,積雪期土壤內(nèi)相變過(guò)程也會(huì)減弱,引起土壤濕度變化幅度的減少。積雪層可以吸收短波輻射,因此有積雪存在時(shí),地表能通量傳輸過(guò)程需重新考慮。計(jì)算熱儲(chǔ)后發(fā)現(xiàn),非積雪期土壤溫度變化和相變過(guò)程貢獻(xiàn)的熱儲(chǔ)項(xiàng)分別占不閉合能量（簡(jiǎn)稱(chēng)占比）的69%和12%,這個(gè)比例在陰天和晴天也會(huì)存在不同。在積雪期,積雪熱儲(chǔ)項(xiàng)占比為88%,而土壤熱儲(chǔ)占比僅為10%左右。與晴天相比,陰天積雪熱儲(chǔ)占比下降,土壤熱儲(chǔ)占比上升。這說(shuō)明短波輻射增強(qiáng)會(huì)迅速增加積雪吸收的熱量,但對(duì)積雪下凍土的影響卻很小。對(duì)于凍結(jié)期中非積雪期閉合度的分析,同時(shí)考慮土壤溫度和相變熱儲(chǔ)時(shí)閉合度會(huì)增加0.01... 

【文章來(lái)源】：高原氣象. 2020,39(06)北大核心CSCD

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凍結(jié)期中積雪期和非積雪期地表反照率平均日變化

圖1 凍結(jié)期中積雪期和非積雪期地表反照率平均日變化式中：Rn是地表凈輻射通量（單位：W·m-2);Hs是地表感熱通量（單位：W·m-2);LE是地表潛熱通量（單位：W·m-2);G0為地表熱通量（單位：W·m-2）。熱通量是指單位時(shí)間內(nèi)，通過(guò)單位面積上的熱能，可用熱流板直接測(cè)量。通常情況下，由于熱流板需要埋設(shè)在一定深度（如本研究中0.05 m），因此實(shí)際測(cè)得的0.05 m土壤熱通量G5與G0之間可以通過(guò)土壤熱儲(chǔ)（Ssoil，單位：W·m-2）進(jìn)行聯(lián)系，三者存在如下關(guān)系：

在凍結(jié)期，積雪和土壤內(nèi)部水分的相變過(guò)程也是組成熱儲(chǔ)的重要部分（付強(qiáng)等，2018）。假定土壤濕度變化由水的相變產(chǎn)生，那么土壤熱儲(chǔ)應(yīng)為：式中：lf=3.35×105J·kg-1為冰的凍結(jié)-融化潛熱；ρl=1×103kg·m-3為液態(tài)水密度；ρi=0.9×103kg·m-3為冰的密度。在凍結(jié)期，土壤的總熱儲(chǔ)應(yīng)為：

【參考文獻(xiàn)】：
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