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在无灌溉水和降水的情况下 ,因土壤蒸发、作物蒸腾等原因 ,农田土壤湿度一般来说是随时间不断下降的。但初冬季节德州气象局测量农田土壤湿度时 ,发现有本次测量数值大于前次测量数值的现象。本人对此现象进行了分析 ,发现有两方面的原因 :一是霜的影响。初冬晴好天气的早晨 ,近地面空气中的水汽冷却 ,易形成霜。上午随着阳光的照射 ,气温上升 ,霜融化后渗入土壤中 ,使得上层土壤水分得到补充。二是“倒浆”现象的影响。冬季农田土壤深度越深 ,土壤温度越高 ,就像大气中的对流现象一样 ,使深层土壤中的水汽升到上层土壤中来 ,且上、下层温差… 相似文献
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为研究在同一气候背景下气象观测场与农田两地土壤湿度之间的互可代替使用关系,对2006—2008年在宿州市气象观测场和农田内开展的3年土壤湿度平行对比监测试验所获取的每旬一次两地土壤湿度监测数据,采用对比差值率、相关性分析等数理统计手段,研究分析了两地不同季节不同深度的土壤湿度之间的关系。结果表明：春、夏、秋、冬4季气象观测场地与农田的土壤湿度具有一致性,均为统计正相关。春季,取土日前有降水时,气象观测场地与农田的土壤湿度的差异高于取土日前无降水时的差异。夏季,气象观测场地与农田0～30 cm土层之间的 相似文献
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利用吉林省西部10个自动土壤水分观测站数据与人工取土烘干法实测土壤湿度数据,制作吉林省西部土壤墒情监测及干旱预报模型.结果表明:不同气候背景下在作物不同生育期、土壤不同深度、不同初始湿度下的土壤湿度的变化趋势大致相同,但在相同的无降水日数或降水量时,不同台站不同深度的土壤湿度变化率却有一定的差异.各站农田土壤初始湿度越大,无降水时初期墒情下降速率越明显;而土壤湿度初始值越低,则失墒速率越慢.土壤不同深度均是开始时间失墒较快,后期变化逐渐趋于减弱状态.土壤深度越深则水分变化速率越缓,降水量越大,0～50 cm土壤湿度变化曲线整体越接近一致,直到从上而下几层土壤湿度全部达到饱和.通过对2017—2019年吉林省西部玉米农田土壤湿度预报结果和实测值进行对比检验,基于自动土壤水分观测数据的吉林省西部干旱模型预报的准确率超过80％. 相似文献
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以简化农田实际蒸散的计算过程为目的，利用1999年河北定兴县中国气象科学研究院农业气象试验基地的玉米田0~300 cm土壤湿度和气象要素的实测资料以及华北地区5个站1991~1995年0~50 cm土壤湿度和气象资料，探讨由简化参考蒸散模式计算玉米田实际蒸散的可能性；对比了Priestley-Taylor模式和FAO（1998）Penman-Menteith模式的计算结果，以农田试验资料为基础，采用叶面积系数和平均土壤相对湿度为因子，建立了实际蒸散的计算模式。并以华北地区8个站1999~2000年0~50 cm土壤湿度和气象资料进行验证，平均误差一般为10%~15%. 相似文献
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脉冲降雨—蒸发对土壤湿度影响的动力机制分析 总被引：1，自引：0，他引：1
土壤湿度直接作用于植被的呼吸、蒸腾和各种化学反应, 是生态气象学的重要的环境因素。降雨和蒸发作为土壤湿度的两个重要扰动因子, 对其进行定性的理论分析及定量的数值分析具有重要意义, 尤其在半干旱和干旱地区。蒸发对土壤湿度具有持续的耗散作用, 可以视为连续的, 而降雨作为湿度补充作用具有脉冲效应。为阐释降雨和蒸发对土壤湿度的影响, 该文通过建立脉冲降雨—蒸发对土壤湿度响应模型, 并对其进行定性分析, 得到此微分方程系统的周期解的充分条件。在此基础上, 通过Forcal对方程参数拟合, 并以Maple作为数值分析工具, 对此系统进行数值模拟。 相似文献
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利用江苏省2010—2015年的60个站点土壤湿度观测资料,对欧洲中心ERA-Interim再分析资料(ERA)和美国宇航局再分析资料(MERRA)的两套土壤湿度数据在江苏地区的可靠性进行了评估。结果表明:相比于ERA再分析资料,MERRA较好地再现出江苏省次表层年平均土壤湿度的空间分布特征,但是两种资料的次表层和深层土壤湿度的数值均小于观测。ERA和MERRA基本都能揭示出江苏省次表层土壤湿度的季节变化特征,但是深层土壤湿度与观测仍有较大差距。在时间演变方面,ERA次表层土壤湿度与站点观测在研究时段内较为接近,EOF分析揭示出1979—2016年江苏省次表层土壤湿度存在区域一致型与南北偶极型两个主要的年代际变率模态。但是对于深层土壤湿度时间演变而言,两种再分析资料都与观测有较大的差距。总体而言,再分析资料的次表层土壤湿度与站点观测较为接近,但是由于再分析资料陆面模式中地下水等影响深层土壤湿度的关键过程刻画较为简单,使得深层土壤湿度与观测有较大的差距。 相似文献
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土壤湿度直接作用于植被的呼吸、蒸腾和各种化学反应,是生态气象学的重要的环境因素。降雨和蒸发作为土壤湿度的两个重要扰动因子,对其进行定性的理论分析及定量的数值分析具有重要意义,尤其在半干旱和干旱地区。蒸发对土壤湿度具有持续的耗散作用,可以视为连续的,而降雨作为湿度补充作用具有脉冲效应。为阐释降雨和蒸发对土壤湿度的影响,该文通过建立脉冲降雨—蒸发对土壤湿度响应模型,并对其进行定性分析,得到此微分方程系统的周期解的充分条件。在此基础上,通过Forcal对方程参数拟合,并以Maple作为数值分析工具,对此系统进行数值模拟。 相似文献
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本研究利用欧洲中心ERA5再分析资料的逐日土壤湿度（土壤体积含水量）、降水量、位势高度场以及风场数据,重点分析了1981～2020年高原春季浅层（0～7 cm）土壤湿度的时空变化特征,并探讨了青藏高原土壤湿度与高原季风的关系。青藏高原春季土壤湿度西北偏干,东南部相对偏湿的分布特征。对高原春季土壤湿度进行经验正交函数（EOF）分析后发现,其第一模态呈中部与东、西部反向变化特征,该模态存在准3年（2～4年）的振荡周期,这一周期特征在2000～2010年表现的更为显著;第二模态呈南北反向分布,较好地表征高原地区气候带与下垫面覆盖状况。研究发现,高原夏季风与高原春季土壤湿度变化之间存在密切的隔季相关,高原夏季风异常变化是翌年春季土壤湿度变化的主要原因。 相似文献
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青藏高原那曲地区冻融过程的数值模拟研究 总被引：3，自引：0，他引：3
利用中国科学院那曲高寒气候环境观测研究站冻融期(2013年3月1日至6月1日)的气象和土壤观测资料,通过陆面模式Co LM对那曲地区土壤冻融过程进行了数值模拟。模拟结果表明,Co LM模式对土壤温度、感热通量和潜热通量的模拟与观测较吻合,但对土壤湿度的模拟偏差较大,而模式冻融参数化方案的不足是造成这一较大偏差的主要原因。根据热力学平衡下土壤水势与温度之间的关系以及Clapp-Hornberger经验公式对冻融参数化方案进行了优化,优化冻融参数化方案后,模式能够更真实地模拟出土壤冻融过程特征,尤其是对土壤湿度偏低的现象改进较大。 相似文献
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土壤湿度影响中国夏季气候的数值试验 总被引：10，自引：0，他引：10
利用"全球土壤湿度计划第2阶段"提供的土壤湿度资料强迫区域气候模式RegCM3,通过数值试验讨论了土壤湿度对东亚夏季气候模拟效果的影响。结果表明,合理考虑土壤湿度的作用,能够提高区域气候模式对中国夏季降水和2 m气温的空间分布型及逐日变化的模拟效果;模拟结果与观测的相关分析显示,降水和2 m气温的年际变化都得到了有效改进,这种改进在气温上尤为明显。不过上述改进具有区域依赖性。数值试验结果表明,气温对土壤湿度的敏感性强于降水,这也从一个侧面说明提高降水模拟效果的难度。总体而言,合理的土壤湿度能够提高区域气候模式对中国夏季气候的模拟能力。因此,合理描述土壤湿度的变化,是提高中国夏季气候预报技巧的潜在途径之一。 相似文献
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基于陆面数据同化系统改进中国区域土壤湿度的模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《高原气象》2017,(3)
利用中国区域地面气象要素驱动数据集(China Meteorological Forcing Dataset,CMFD),驱动中国科学院大气物理研究所陆面数据同化系统(LDAS-IAP/CAS-1.0),得到了2003—2010年中国区域土壤湿度数据集,同时不考虑同化卫星遥感亮温数据,直接驱动CLM3.0模拟了2003—2010年中国区域土壤湿度时空变化。将二者土壤湿度模拟结果、地面土壤湿度观测值、美国国家环境预报中心(NCEP)气候再分析数据(CFSR)、基于主动和被动微波传感器的全球土壤湿度数据(SM-MW)进行对比分析发现,考虑同化卫星遥感亮温后与不考虑同化模拟的土壤湿度空间分布有明显差异。将模拟、同化土壤湿度值与观测值对比发现,同化后的青海、甘肃、宁夏和陕西地区土壤湿度较模拟结果有一定的改善。相对于CFSR再分析数据和SM-MW遥感反演数据,模拟和同化土壤湿度值在35°N以南对土壤湿度空间分布的细节刻画更为细致。同化卫星遥感亮温数据后,从2003—2010年土壤湿度四季和年平均空间分布看出,土壤湿度空间分布从西北向东南增加。东北、江淮地区及青藏高原为土壤湿度高值区,新疆和内蒙古为土壤湿度低值区。从变化趋势来看,内蒙古、青藏高原和新疆南部年平均土壤湿度呈增加趋势,其他地区以减小趋势为主。 相似文献
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干旱半干旱区土壤湿度数值模拟研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
总结和回顾了干旱半干旱地区土壤湿度研究在区域气候变化研究过程中的重要性,详尽描述了干旱半干旱区土壤湿度数值模拟的研究现状。在过去几十年里,大型地面观测试验计划的开展、卫星遥感监测能力的加强促进了干旱半干旱地区陆面模式模拟土壤湿度能力的提高,推动了干旱半干旱地区土壤湿度数值模拟的研究进程。尤其是干旱半干旱地区气候观测站的建立,积累了长期宝贵的连续性观测数据,增强了检验卫星反演方法的能力,促进了陆面模式的参数化改进。近年来随着气象学、生态学以及水文学、土壤学等学科之间交叉合作的加强,气候变化背景下土壤湿度对碳、氮循环的影响研究得到越来越多的重视,尤其在干旱半干旱地区,局地碳通量和水分供应存在密切联系。因此,未来半干旱地区土壤湿度的研究不仅要开展观测计划,积累长期连续的高质量数据,改进卫星反演能力和模式参数化方案,而且要进一步深化和加强学科交叉内容的研究,分析气候变化背景下土壤湿度在生态学、水文学、土壤学等学科的变化形式和特点,多角度、多方向地开展和改进干旱半干旱地区土壤湿度的数值模拟研究。 相似文献
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中国土壤湿度的垂直变化特征 总被引：24，自引：0，他引：24
使用中国 57个站 1981～ 2 0 0 0年 0～ 10 0cm的土壤湿度资料 ,逐站进行了垂直方向土壤湿度的诊断分析 ,根据湿度的垂直分布形态归纳为 3种主要类型 :夏季均匀型、急剧变化型和季节差异型 ;分析土壤湿度的年际变化发现 :多数测站湿度的距平符号在垂直方向是一致的 ,变化趋势以长时间持续干和湿以及 3～ 4a振荡周期为主 ;进一步对干和湿期土壤湿度和降水量进行合成 ,发现湿期和干期的土壤湿度垂直分布多数情况下保持了气候态的基本特征 ,湿期减干期的土壤湿度差与降水差有很好的对应关系 相似文献
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用区域气候模式 (RegCM_NCC) 对江淮流域地区春季初始土壤湿度异常导致的区域气候效应进行了数值模拟分析, 结果表明:土壤湿度异常变化对区域降水的影响非常显著, 土壤湿度的正异常使得异常区域内降水增大, 地面空气增湿、蒸发加大, 与此相应, 地表气温迅速降低, 土壤湿度的负异常有与之相反的结果, 这种区域气候响应是通过改变地表辐射平衡及地-气系统能通量而实现的; 区域土壤湿度异常对短期气候的影响在一个月之内较明显, 它的影响可持续至以后的几个月, 但强度逐渐减弱; 区域土壤湿度异常的气候响应不仅仅局限于异常区域内部, 而且可以通过次级环流影响到其他区域的降水、温度等变化。 相似文献
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《大气和海洋科学快报》2020,(1)
利用欧洲中心(ERA-Interim)和美国气候预测系统(CFSR)再分析资料,结合地球系统模式CESM的模拟结果,考察了1979–2016年全球表层土壤湿度次季节变率的基本特征。在各个季节和所有资料中,土壤湿度均有明显的次季节变率,且有明显的区域和季节性差异。在中国东部、北美、南非、澳大利亚的夏季,土壤湿度有较大的次季节方差,CFSR和CESM中的土壤湿度变率强于ERA-Interim。通过谱分析,发现中国东部和南非的土壤湿度主要为10–30天的周期,北美和澳大利亚的土壤湿度同时具有10–30天和30–50天的周期。 相似文献
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2009/2010年冬季云南干旱的进一步研究——前期土壤湿度影响的数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
采用新一代中尺度数值模式WRFv3.2版本,模拟研究了前期(秋季)土壤湿度异常对云南冬季降水的影响。数值模拟试验结果和一系列分析清楚表明,前期(秋季)土壤湿度的异常偏低,会导致云南地区冬季(12月1日~2月28日)降水的显著减少;前期土壤湿度减少一半,可以使云南冬季的降水量平均减少30%以上,小部分区域减少达50%以上,影响十分明显。大气环流及其主要参量模拟结果的对比分析清楚表明,持续的西偏北气流和干气团的控制以及云南地区大气散度场和垂直运动场等的异常是导致降水量减少的直接原因。对降水过程的分析表明,前期土壤湿度减少对降水过程的频次和发生时间的影响较小,但对各次过程的降水强度影响明显。这是前期土壤湿度减少所导致的包括区域性蒸发量和热通量等大气物理过程的改变决定的。本研究数值模拟结果与关于区域性土壤湿度异常影响机理的已有结论基本一致。 相似文献