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三温模型-基于表面温度测算蒸散和评价环境质量的方法Ⅳ. 植被蒸腾扩散系数
作为蒸散量的测算和环境评价的一种方法,通过近年来对三温模型的研究,该文详细探讨了植被蒸腾扩散系数(hat),并通过实验验证了它在不同环境条件下的特性和应用前景.在该模型中,hat的表示式为hat=(Tc-Ta)/(Tp-Ta),式中Tc、Tp和Ta分别为冠层温度、没有蒸腾(蒸腾量为零)的冠层温度和气温.理论上,植被蒸腾扩散系数的取值范围为hat≤1,hat的取值范围可以决定植被蒸腾量的大小,该系数越小,蒸腾量越大.为了证明hat的这些特性,在1994～的5年间,用3种作物(高粱(Sorghum bicolor),番茄(Lycopersicon esculentum)和甜瓜(Cucumis melo))进行了5次试验.实验结果表明: hat值与感热通量比率(H/Hp)的.值近似相等,二者之间回归线的斜率接近为1,截距接近0,回归系数为r2=0.70.此外,hat值不仅能较好地反映植物根系区的土壤水分状况、也能较好地反应天气状况.在缺水条件下,hat主要受根部区域的水分状况影响.所以,hat可作为作物水分亏缺的指标.当植被受到其它环境胁迫(污染、高温等)时,hat可作为评价环境质量的指标.植被蒸腾扩散系数的主要优点不仅是能很好地反映蒸腾过程和确定蒸腾量,而且容易测得,便于遥感应用.
作 者：邱国玉 吴晓 王帅 宋献方 QIU Guo-Yu WU Xiao WANG Shuai SONG Xian-Fang 作者单位：邱国玉,吴晓,王帅,QIU Guo-Yu,WU Xiao,WANG Shuai(北京师范大学资源学院土地资源研究所,北京,100875)宋献方,SONG Xian-Fang(中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室,北京,100101)
刊 名：植物生态学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF PLANT ECOLOGY 年，卷(期)： 30(5) 分类号：Q94 关键词：三温模型 表面温度 感热通量 环境评价 蒸腾扩散系数三温模型--基于表面温度测算蒸散和评价环境质量的方法Ⅰ.土壤蒸发
三温模型是近年提出的测算蒸散量和评价环境质量的一种方法,因为该模型的核心是表面温度、参考表面温度、气温,所以被称为“三温模型”.该文通过理论分析结合实验的方法,讨论了用三温模型测算土壤蒸发量的方法及其验证.通过引入没有蒸发的参考土壤的概念,三温模型中用下式计算土壤蒸发量:LE=Rn-G-(Rnd-Gd)Ts-Ta/Tsd-Ta式中,E为土壤蒸发量,L为水汽的汽化潜热,Rn和Rnd为蒸发土壤面和参考土壤面的净辐射,G和Gd为蒸发土壤和参考土壤热通量,Ts、Tsd、Ta分别为蒸发土壤的表面温度、参考土壤表面温度、气温.试验结果表明,在参考土壤和蒸发土壤中,能量通量存在明显差异,参考土壤中的土壤热通量和净辐射通量均小于蒸发土壤,而显热通量则大于蒸发土壤;在一般情况下,参考土壤的表面温度最高,蒸发土壤表面温度次之,大气温度最低,在土壤湿润时,这些差异更为显著.经过与大型称重式蒸渗仪的实测值比较,三温模型能较好地计算土壤蒸发量,在22 d的实验期间内,绝对平均误差仅为0.17 mm・d-1,相关系数达r2=0.88.与热电偶测温结果相比较,采用红外温度计测温的.结果更为精确,和实测值的绝对平均误差仅为每天0.15 mm・d-1,相关系数达r2=0.94,表明三温模型有较好的精度.另外,三温模型在计算土壤蒸发量时,所需要的参数种类少(净辐射、土壤热通量、温度),不含经验系数,不需要空气动力学阻抗和表面阻抗等参数,因此简便实用,具有较好的应用前景.
作 者：邱国玉 王帅 吴晓 QIU Guo-Yu WANG Shuai WU Xiao 作者单位：北京师范大学资源学院,北京,100875 刊 名：植物生态学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF PLANT ECOLOGY 年，卷(期)：2006 30(2) 分类号：Q94 关键词：参考土壤 三温模型 土壤蒸发 蒸发土壤 遥感应用 环境评价