涡度相关观测的能量闭合状况及其对农田蒸散测定的影响

• 作者: 于强 刘渡 同小娟 李俊 欧阳竹
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 能量平衡比率 蒸散量 涡度相关法 蒸渗仪法 农田
• 年，卷（期）: 2012,（17）
• 页码范围: 5309-5317
• 分类号: S161.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201201220123

摘要

涡度相关法被认为是测定农田蒸散量的标准方法.然而,能量不闭合现象在涡度相关测量中普遍存在.分析能量不闭合对涡度相关观测的影响,对于提高涡度相关观测精度具有重要意义.以蒸渗仪法为参照,探讨涡度相关观测的能量闭合状况对农田蒸散测定的影响,在导致涡度相关观测能量不闭合的诸多因素中,寻找对蒸散测定有影响的因素.结果表明:涡度相关观测的白天能量平衡比率(EBR)呈秋冬高、春夏低的变化特征,麦季日均EBR范围在0.26-2.84之间,平均1.15；玉米季日均EBR范围在0.19-2.59之间,平均0.78.无论麦季或玉米季,涡度相关法测定的平均蒸散量(ETec)均明显低于蒸渗仪法观测值(ETL),但两者显著相关(P＜0.01),并有相似的季节变化.平均蒸散比(ETec/ETL)麦季约为0.61,玉米季约为0.50.在冬小麦田和夏玉米田,ETec/ETL均与EBR显著相关(P＜0.01).麦田种植密度大,下垫面较均匀,蒸散比与EBR成正比(P＜0.01),且不受叶面积指数(LAI)大小影响；反之,玉米田种植密度小,只有当LAI＞1,下垫面变得较均匀后,蒸散比与EBR的关系才变得显著(P＜0.01).风速小时ETec/ETL与EBR显著相关,风速增加时二者相关性减弱.尤其在玉米田,当摩擦风速(u*)大于0.3 m/s时,ETec/ETL与EBR的相关性不再显著.风速小时,大气湍流微弱,湍流的涡旋较大.在有限的观测时段(0.5h)内,涡度相关仪的传感器难以捕捉足够的湍涡能量,所测湍流能量偏低,导致能量不闭合.以上结果为应用能量平衡比率校正农田蒸散提供了可能途径.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	同小娟	北京林业大学林学院	34	510	14.0	22.0
2	李俊	中国科学院地理科学与资源研究所	242	2653	26.0	41.0
6	于强	中国科学院地理科学与资源研究所	110	3948	36.0	60.0
10	欧阳竹	中国科学院地理科学与资源研究所	72	2265	27.0	46.0
11	刘渡	中国科学院地理科学与资源研究所	3	80	3.0	3.0