PDF《张杰空气动力学阻抗算法在半干旱区的应用 比较和遥感反演_...》

29 No.

3 June,

2010 表1小麦生育期和相关特征 Table

1 Wheat growth stage and correlation characteristic 名称 播种 三叶期 拔节期 孕穗期 抽穗期 开花期 乳熟期 成熟期 发育期/ ( 月 2日)

03 218

04214 05

224 06

210 06218

06 224

07 208

07 226 高度/ cm

13 25

49 55

59 65

65 叶面积指数 - 0.

3 1.

5 2.

2 1.

9 1.

2 0.

4 - 平均每茎干物重/ g 0.

05 0.26 1.

26 1.

51 1.

82 2.

63 2.

81 一些参考依据.

2 试验地概况 中国气象局兰州干旱气象研究所定西干旱气象 与生态环境试验基地( 104b37 cE,

35 b35cN) 与定西 气象站毗邻, 海拔高度 1896.

7 m, 试验站占地 0.

7 hm2 .基地东面是定西气象观测站, 其余三面均是 农田, 地势平坦.尤其在当地主导风向) 偏南、偏 北风的上下风向上无高层建筑物和树木遮挡, 其下 垫面过渡区在观测点东南、南东南方向长约

400 m, 西北、北西北方向长有几公里, 代表性较好. 试验地建有高

16 m 的气象观测塔, 塔上安装了常 规气象梯度、开路涡动相关观测系统及其数据采集 器(CR5000, 为美国 Compbell 公司生产), 所有数 据采集器通过网线与工作室的 PC 计算机相连, 从 而实现对数据的实时监视和拷贝.研究应用的主要 仪器及其安装高度分别为来自常规气象梯度观测系 统的

5 套温度、湿度、水汽压传感器 HMP45C (Vaisala, Inc) 和风速传感器 A100R ( Vector In2 struments, Inc), 观测高度分别为 1, 2, 4,

10 和16 m, 采样频率为 0.

5 Hz, 每30 min 自动记录平 均值.风速和温度的脉动值来自开路涡动相关观测 系统的三维超声风温仪 CSAT 3(Campbell Scientif2 ic, Inc), 安装高度为 2.

5 m, 采样频率为 10Hz. 辐射观测系统包括太阳总辐射、反射辐射、地 表长波辐射、大气长波辐射, 以及 CO2 土壤热通量 和地表温度.PIR 短波辐射表和 PSP 长波辐射表 为美国 Eppley 公司生产, 地表温度传感器(Pt100) 布设在 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50,

80 cm 深度处, 地面作物为旱地春小麦. 试验区小麦种植采用垄耕集水方式, 以便为小 麦生长收集更多的降水, 小麦相关参数由农业气象 试验站的常规观测获得.观测发现, 半干旱区(定西) 旱地春小麦一般每平方米播种 520~

550 粒, 分蘖8% ~ 10%, 观测得出总株数约

600 株, 夏季最 高植被覆盖度为 0. 6~ 0.

8 左右, 叶面积指数达 2. 2.

3 资料处理和研究方法 本研究所用资料为

2005 年3~

10 月资料, 为 了避免不合理值的出现, 在资料应用之前对数据进 行选取与处理, 选取标准为风速> 1.

5 m # s -

1 , 摩 擦速度> 0.

1 m # s -

1 , 地气温差> 0K, 显热通量>

2 W # m-

2 , 潜热通量>

10 W # m-

2 所用数据为白 天09: 30~ 18: 00(北京时, 下同)的数据.3~

10 月 白天(09: 30~ 18: 00)共剔除资料

16 个, 占总样本 的4. 5% . 3.

1 空气动力学阻抗涡动相关测量方法 除了 Verma - Rosenberg、Thom、Hatfield、 Mahrt- Ek、 Choudhury、Xie Xianqun 等空气动力 学阻抗估算方法外, 有两种空气动力学测量方法, 如: 蒸发皿测量法 [ 7] 和涡动相关观测系统.由于蒸 发皿测量的空气动力学阻抗小于涡动相关仪的观测 值[ 17] , 因此, 在本次的测定方法中, 采用涡动相关 方法作为上述空气动力学估算模型的验证参考值. 根据 Nichols [ 3] 热量输送的空气动力学阻抗计算方 法: ra = Qcp (T s - Ta )/ H , ( 1) 式中, ra 是空气动力学阻抗(s # m-