基于試驗(yàn)的積雪對(duì)土壤溫濕度的影響分析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-12 07:41
積雪在陸地表面分布廣泛,是東北地區(qū)農(nóng)田土壤最普遍且重要的上邊界條件,由于積雪自身特殊的物理性質(zhì),影響地表的能量平衡及土壤的水熱狀況,對(duì)氣候自然環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。本文以地處第二大穩(wěn)定積雪區(qū)的哈爾濱市為研究區(qū),進(jìn)行兩項(xiàng)室外觀測(cè)試驗(yàn),利用Delta TRAK探針式溫度計(jì),對(duì)不同深度積雪下的地表溫度、積雪表面溫度、裸地表面溫度進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)并比較,分析不同深度積雪產(chǎn)生的溫度效應(yīng),同時(shí),利用土壤溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)裸地及不同深度積雪下的深層土壤溫度、土壤濕度(土壤液態(tài)含水率)進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄。研究結(jié)果表明:(1)不同季節(jié)積雪對(duì)地表土壤溫度具有不同影響。冬季,積雪下的地表溫度與裸地地表溫度具有顯著差異,積雪對(duì)地表具有保溫作用,積雪下的地表溫度在一天中任何時(shí)刻均大于裸地,其日變化特征與裸地相同,達(dá)到最高溫度時(shí)間較裸地推后2h;積雪保溫效應(yīng)隨積雪深度增加而增強(qiáng),積雪下的地表與裸地溫差和積雪深度呈線性關(guān)系,積雪深度每增加5cm,地表溫度增加2.985℃,積雪深度超過(guò)20cm對(duì)地表溫度保溫效應(yīng)差異不顯著。春季,積雪下地表溫度表現(xiàn)為白天低于裸地地表溫度,保溫效應(yīng)表現(xiàn)在夜間,全天總體效應(yīng)為降溫作用,平均低于裸地1.12...
【文章來(lái)源】:哈爾濱師范大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
試驗(yàn)區(qū)地理位置圖
疲?街В??昧街?秸朧轎露燃仆?輩飭浚ū苊獠??洗笪蟛睿??每次重復(fù)三次,計(jì)算其平均值。為了減小探針式溫度計(jì)在插入時(shí)帶入空氣對(duì)溫度的影響,采用長(zhǎng)度為20cm的探針溫度計(jì),保證插入積雪內(nèi)部在20cm,如圖b、c。各雪塊的積雪密度采用snowfork雪特性分析儀,保證積雪密度一致,大氣環(huán)境溫度采用手動(dòng)通風(fēng)干濕表進(jìn)行測(cè)量。觀測(cè)時(shí)間:分別在2018年冬季1月18日、26日、30日及春季3月12、15、19日進(jìn)行,每次為24小時(shí)連續(xù)觀測(cè),間隔為2h。分別為08、10、12、14、16、18、20、22、24、02、04、06、08時(shí)。(a)(b)(c)圖2-2試驗(yàn)過(guò)程圖Fig.2-2Somephotosduringtheexperiment試驗(yàn)二:不同深度積雪對(duì)深層土壤溫濕度影響的試驗(yàn)觀測(cè)試驗(yàn)在2017年10月至2018年5月進(jìn)行,試驗(yàn)場(chǎng)設(shè)定在哈爾濱師范大學(xué)氣象園內(nèi)。具體試驗(yàn)過(guò)程為:在自然植被為人工草地的樣地上,將地面枯草清理干凈,共清理出六個(gè)地塊,面積大小為1.5m×1.5m,沿地塊四周預(yù)留30cm寬間隔,并埋設(shè)高50cm聚乙烯薄膜作隔水處理,防止各試驗(yàn)樣地之間土壤水分的水平遷移。在各試驗(yàn)樣地中心位置分別埋設(shè)土壤濕度和土壤溫度探頭共4組,埋設(shè)深度分別為5cm、15cm、25cm、35cm,利用RR-7210土壤溫濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)土壤溫、濕度進(jìn)行自動(dòng)記錄,每天連續(xù)監(jiān)測(cè),時(shí)間間隔為1h。在2017年12月10日第一次有效降雪后,
第2章材料與方法7進(jìn)行試驗(yàn)預(yù)設(shè)的積雪深度控制,從試驗(yàn)樣地周邊取自然積雪,用篩雪網(wǎng)將雪均勻篩入六個(gè)地塊,并用篩雪網(wǎng)均勻壓實(shí),人為堆積積雪深度為10cm、20cm、30cm、40cm、50cm,其中一個(gè)為對(duì)照樣地,無(wú)積雪。在試驗(yàn)期間,隨時(shí)關(guān)注天氣預(yù)報(bào),如果有新的降雪,每次降雪后及時(shí)清掃裸地上的積雪。為方便積雪深度控制,特定制6個(gè)與試驗(yàn)所需積雪體積大小相同的正方形鐵框,置于試驗(yàn)樣地之上,裸地四周也設(shè)置10cm高正方形鐵框,防止外部積雪進(jìn)入影響試驗(yàn)結(jié)果,試驗(yàn)場(chǎng)布置如圖2-3所示。在積雪開始融化后用鋼板尺每天9點(diǎn)測(cè)量融化深度并作記錄。(注:試驗(yàn)樣地設(shè)置在哈爾濱師范大學(xué)氣象園內(nèi),不受人為干擾影響,最大限度的保留自然狀態(tài)的積雪;由于積雪反照率受灰塵及雜質(zhì)影響很大,因此在人工篩灑積雪時(shí)已盡最大程度保證積雪的純凈。)觀測(cè)項(xiàng)目:(1)土壤濕度(液態(tài)含水率):是表征地表干燥程度的客觀指標(biāo)[67],采用RR-7210型土壤溫濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),設(shè)定監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔為1h,土壤深度為5cm、15cm、25cm、35cm;(2)土壤溫度:采用RR-7210型土壤溫濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),設(shè)定監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔為1h,土壤深度為5cm、15cm、25cm、35cm;(3)積雪密度:采用SnowFork雪特性分析儀分層測(cè)定,從上至下每隔10cm于雪層中間位置測(cè)量三次取平均值。(4)積雪日融化厚度:測(cè)量時(shí)間為積雪開始融化至積雪完全融化結(jié)束,即在2月26日雪深開始出現(xiàn)厚度下降至3月24日積雪完全融化結(jié)束期間,每天上午9:00左右用直尺測(cè)量各樣地雪深變化,直至積雪完全融化結(jié)束。圖2-3試驗(yàn)場(chǎng)布置圖Fig.2-3Layoutofthestudyarea2.3數(shù)據(jù)處理及分析方法2.3.1數(shù)據(jù)處理
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]天山北坡積雪消融對(duì)不同凍融階段土壤溫濕度的影響[J]. 張音,海米旦·賀力力,古力米熱·哈那提,劉遷遷,蘇里坦. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]有無(wú)遮蔽條件下季節(jié)性積雪分層物理特性對(duì)比分析[J]. 唐小雨,高凡,閆正龍,彭亮. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2019(11)
[3]季節(jié)性凍土區(qū)積雪的生態(tài)效應(yīng)[J]. 鄭思嘉,于曉菲,欒金花,鄒元春,王國(guó)平,丁珊珊. 土壤與作物. 2018(04)
[4]基于SRM模型的天山西部山區(qū)融雪徑流研究[J]. 湯瑞,穆振俠,周育琳,尹梓淵,彭亮. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(11)
[5]瑪曲積雪過(guò)程對(duì)近地層氣象要素影響的數(shù)值模擬[J]. 李丹華,陳世強(qiáng),盧國(guó)陽(yáng),劉麗偉. 干旱氣象. 2018(03)
[6]水量平衡與能量平衡模式下的VIC模型在喀什河流域的應(yīng)用研究[J]. 高瑞,穆振俠,彭亮,周育琳,尹梓淵,湯瑞. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]東北低山丘陵區(qū)季節(jié)性積雪特性研究[J]. 馬世偉,周麗麗,馬仁明,曹湘英,王宇. 水土保持學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]一次降雪的積雪密實(shí)化過(guò)程研究[J]. 劉寶河,左合君,董智,王嫣嬌,楊陽(yáng),閆敏,李鋼鐵. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2017(01)
[9]SPSS軟件單因素方差分析的應(yīng)用[J]. 鄒祎. 價(jià)值工程. 2016(34)
[10]天山北坡季節(jié)性積雪消融對(duì)淺層土壤水熱變化影響研究[J]. 牛春霞,楊金明,張波,劉志輝. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2016(11)
博士論文
[1]東北地區(qū)積雪時(shí)空分布及其融雪徑流模擬[D]. 楊倩.吉林大學(xué) 2015
[2]土地覆被—積雪對(duì)長(zhǎng)白山地區(qū)季節(jié)性凍土的地溫影響研究[D]. 孟祥君.東北師范大學(xué) 2014
[3]季節(jié)性凍土區(qū)雪被—土壤聯(lián)合體水熱耦合運(yùn)移規(guī)律及數(shù)值模擬研究[D]. 王子龍.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[4]黃土丘陵區(qū)不同農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的土壤水分效應(yīng)研究[D]. 楊開寶.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
碩士論文
[1]松嫩平原黑土區(qū)積雪表面溫度反演研究[D]. 印玉明.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[2]冬季大氣環(huán)流異常對(duì)青藏高原春季積雪及表面溫度的影響[D]. 鄒濤.南京大學(xué) 2019
[3]東北農(nóng)田區(qū)積雪對(duì)土壤水熱的影響研究[D]. 梁爽.吉林大學(xué) 2018
[4]積雪特性與輻射能量對(duì)積雪融化過(guò)程的影響研究[D]. 張娜.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]不同積雪覆蓋條件下季節(jié)性凍融黑土水熱遷移數(shù)值模擬[D]. 蔣睿奇.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]積雪消融對(duì)土壤水熱狀況的影響研究[D]. 任喜珍.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[7]內(nèi)蒙古東部草原積雪對(duì)土壤水熱狀況及牧草返青的影響[D]. 王玉濤.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[8]積雪及下伏凍土中的水、熱、鹽運(yùn)移規(guī)律的研究[D]. 魏丹.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3536276
【文章來(lái)源】:哈爾濱師范大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
試驗(yàn)區(qū)地理位置圖
疲?街В??昧街?秸朧轎露燃仆?輩飭浚ū苊獠??洗笪蟛睿??每次重復(fù)三次,計(jì)算其平均值。為了減小探針式溫度計(jì)在插入時(shí)帶入空氣對(duì)溫度的影響,采用長(zhǎng)度為20cm的探針溫度計(jì),保證插入積雪內(nèi)部在20cm,如圖b、c。各雪塊的積雪密度采用snowfork雪特性分析儀,保證積雪密度一致,大氣環(huán)境溫度采用手動(dòng)通風(fēng)干濕表進(jìn)行測(cè)量。觀測(cè)時(shí)間:分別在2018年冬季1月18日、26日、30日及春季3月12、15、19日進(jìn)行,每次為24小時(shí)連續(xù)觀測(cè),間隔為2h。分別為08、10、12、14、16、18、20、22、24、02、04、06、08時(shí)。(a)(b)(c)圖2-2試驗(yàn)過(guò)程圖Fig.2-2Somephotosduringtheexperiment試驗(yàn)二:不同深度積雪對(duì)深層土壤溫濕度影響的試驗(yàn)觀測(cè)試驗(yàn)在2017年10月至2018年5月進(jìn)行,試驗(yàn)場(chǎng)設(shè)定在哈爾濱師范大學(xué)氣象園內(nèi)。具體試驗(yàn)過(guò)程為:在自然植被為人工草地的樣地上,將地面枯草清理干凈,共清理出六個(gè)地塊,面積大小為1.5m×1.5m,沿地塊四周預(yù)留30cm寬間隔,并埋設(shè)高50cm聚乙烯薄膜作隔水處理,防止各試驗(yàn)樣地之間土壤水分的水平遷移。在各試驗(yàn)樣地中心位置分別埋設(shè)土壤濕度和土壤溫度探頭共4組,埋設(shè)深度分別為5cm、15cm、25cm、35cm,利用RR-7210土壤溫濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)土壤溫、濕度進(jìn)行自動(dòng)記錄,每天連續(xù)監(jiān)測(cè),時(shí)間間隔為1h。在2017年12月10日第一次有效降雪后,
第2章材料與方法7進(jìn)行試驗(yàn)預(yù)設(shè)的積雪深度控制,從試驗(yàn)樣地周邊取自然積雪,用篩雪網(wǎng)將雪均勻篩入六個(gè)地塊,并用篩雪網(wǎng)均勻壓實(shí),人為堆積積雪深度為10cm、20cm、30cm、40cm、50cm,其中一個(gè)為對(duì)照樣地,無(wú)積雪。在試驗(yàn)期間,隨時(shí)關(guān)注天氣預(yù)報(bào),如果有新的降雪,每次降雪后及時(shí)清掃裸地上的積雪。為方便積雪深度控制,特定制6個(gè)與試驗(yàn)所需積雪體積大小相同的正方形鐵框,置于試驗(yàn)樣地之上,裸地四周也設(shè)置10cm高正方形鐵框,防止外部積雪進(jìn)入影響試驗(yàn)結(jié)果,試驗(yàn)場(chǎng)布置如圖2-3所示。在積雪開始融化后用鋼板尺每天9點(diǎn)測(cè)量融化深度并作記錄。(注:試驗(yàn)樣地設(shè)置在哈爾濱師范大學(xué)氣象園內(nèi),不受人為干擾影響,最大限度的保留自然狀態(tài)的積雪;由于積雪反照率受灰塵及雜質(zhì)影響很大,因此在人工篩灑積雪時(shí)已盡最大程度保證積雪的純凈。)觀測(cè)項(xiàng)目:(1)土壤濕度(液態(tài)含水率):是表征地表干燥程度的客觀指標(biāo)[67],采用RR-7210型土壤溫濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),設(shè)定監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔為1h,土壤深度為5cm、15cm、25cm、35cm;(2)土壤溫度:采用RR-7210型土壤溫濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),設(shè)定監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔為1h,土壤深度為5cm、15cm、25cm、35cm;(3)積雪密度:采用SnowFork雪特性分析儀分層測(cè)定,從上至下每隔10cm于雪層中間位置測(cè)量三次取平均值。(4)積雪日融化厚度:測(cè)量時(shí)間為積雪開始融化至積雪完全融化結(jié)束,即在2月26日雪深開始出現(xiàn)厚度下降至3月24日積雪完全融化結(jié)束期間,每天上午9:00左右用直尺測(cè)量各樣地雪深變化,直至積雪完全融化結(jié)束。圖2-3試驗(yàn)場(chǎng)布置圖Fig.2-3Layoutofthestudyarea2.3數(shù)據(jù)處理及分析方法2.3.1數(shù)據(jù)處理
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]天山北坡積雪消融對(duì)不同凍融階段土壤溫濕度的影響[J]. 張音,海米旦·賀力力,古力米熱·哈那提,劉遷遷,蘇里坦. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]有無(wú)遮蔽條件下季節(jié)性積雪分層物理特性對(duì)比分析[J]. 唐小雨,高凡,閆正龍,彭亮. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2019(11)
[3]季節(jié)性凍土區(qū)積雪的生態(tài)效應(yīng)[J]. 鄭思嘉,于曉菲,欒金花,鄒元春,王國(guó)平,丁珊珊. 土壤與作物. 2018(04)
[4]基于SRM模型的天山西部山區(qū)融雪徑流研究[J]. 湯瑞,穆振俠,周育琳,尹梓淵,彭亮. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(11)
[5]瑪曲積雪過(guò)程對(duì)近地層氣象要素影響的數(shù)值模擬[J]. 李丹華,陳世強(qiáng),盧國(guó)陽(yáng),劉麗偉. 干旱氣象. 2018(03)
[6]水量平衡與能量平衡模式下的VIC模型在喀什河流域的應(yīng)用研究[J]. 高瑞,穆振俠,彭亮,周育琳,尹梓淵,湯瑞. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]東北低山丘陵區(qū)季節(jié)性積雪特性研究[J]. 馬世偉,周麗麗,馬仁明,曹湘英,王宇. 水土保持學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]一次降雪的積雪密實(shí)化過(guò)程研究[J]. 劉寶河,左合君,董智,王嫣嬌,楊陽(yáng),閆敏,李鋼鐵. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2017(01)
[9]SPSS軟件單因素方差分析的應(yīng)用[J]. 鄒祎. 價(jià)值工程. 2016(34)
[10]天山北坡季節(jié)性積雪消融對(duì)淺層土壤水熱變化影響研究[J]. 牛春霞,楊金明,張波,劉志輝. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2016(11)
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[1]東北地區(qū)積雪時(shí)空分布及其融雪徑流模擬[D]. 楊倩.吉林大學(xué) 2015
[2]土地覆被—積雪對(duì)長(zhǎng)白山地區(qū)季節(jié)性凍土的地溫影響研究[D]. 孟祥君.東北師范大學(xué) 2014
[3]季節(jié)性凍土區(qū)雪被—土壤聯(lián)合體水熱耦合運(yùn)移規(guī)律及數(shù)值模擬研究[D]. 王子龍.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[4]黃土丘陵區(qū)不同農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的土壤水分效應(yīng)研究[D]. 楊開寶.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
碩士論文
[1]松嫩平原黑土區(qū)積雪表面溫度反演研究[D]. 印玉明.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[2]冬季大氣環(huán)流異常對(duì)青藏高原春季積雪及表面溫度的影響[D]. 鄒濤.南京大學(xué) 2019
[3]東北農(nóng)田區(qū)積雪對(duì)土壤水熱的影響研究[D]. 梁爽.吉林大學(xué) 2018
[4]積雪特性與輻射能量對(duì)積雪融化過(guò)程的影響研究[D]. 張娜.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]不同積雪覆蓋條件下季節(jié)性凍融黑土水熱遷移數(shù)值模擬[D]. 蔣睿奇.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]積雪消融對(duì)土壤水熱狀況的影響研究[D]. 任喜珍.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[7]內(nèi)蒙古東部草原積雪對(duì)土壤水熱狀況及牧草返青的影響[D]. 王玉濤.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[8]積雪及下伏凍土中的水、熱、鹽運(yùn)移規(guī)律的研究[D]. 魏丹.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3536276
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