黄土高原半干旱区冬小麦田土壤热通量的计算方法研究

利用2010年6月平凉陆面过程与灾害天气观测研究站陆面过程观测资料,对比分析了温度积分法、温度预报校正法和谐波法三种土壤热通量计算方法以及这三种方法的计算结果对地表能量平衡的影响,并探讨了土壤水分运动对土壤热通量的影响。结果表明,研究区土壤垂直非均质性明显,由谐波法计算得到的0.05~0.10 m土壤热扩散系数κ是0.10~0.20 m土壤层的3倍左右。通过对比三种方法计算得到的0.05 m土壤热通量和热通量板的实测结果表明,温度积分法、温度预报校正法和谐波法计算的土壤热通量峰值都比实测值偏小,分别偏小约23.6%、25.0%和12.8%。与不考虑土壤热存储的情况相比,利用温度积分法和温度预报校正法将土壤热通量板的实测结果校正到地表,这样得到的陇东黄土高原雨后晴天农田地表能量闭合率分别提高了7.96%和4.54%;由谐波法计算的地表土壤热通量可使地表能量闭合率提高约5.65%。在夏季雨后晴天,发生在农田土壤中的水汽输送及相应的相变过程对土壤热通量有一定影响。