準(zhǔn)確量化高寒濕地下墊面凍結(jié)過程中土壤熱通量的變化特征,對認(rèn)識高寒濕地—大氣間水熱交換過程有重要的科學(xué)意義。本文利用中國科學(xué)院麻多氣候與環(huán)境綜合觀測站2014年5月至2015年5月的觀測資料,分析了下墊面凍結(jié)過程中土壤熱通量變化特征,探討了凍結(jié)潛熱對土壤熱通量的貢獻�；跍囟确e分計算土壤熱通量的算法,指出在計算凍結(jié)過程中的土壤熱通量時,需要同時考慮土壤熱通量板以上的土壤熱貯存及熱通量板以上的凍結(jié)潛熱。研究表明:(1)凍結(jié)鋒面形成后,鋒面所在深度土壤體積含水量迅速降低,鋒面以下土壤熱通量接近于零,土壤液態(tài)水開始凍結(jié),凍結(jié)潛熱向上穿過熱通量板所在土壤層;降水下滲土壤后凍結(jié)所釋放的潛熱能使次日凌晨5 cm深度土壤熱通量接近于零。(2)季節(jié)性凍結(jié)期,凌晨氣溫較高時穿過5 cm土壤層的向上土壤熱通量很小,可能是由表層土壤發(fā)生了日凍融循環(huán)所致。土壤水釋放的凍結(jié)潛熱使土壤溫度波動減弱并維持在冰點附近。高寒濕地下墊面僅在很淺的表層發(fā)生日凍融循環(huán),無法通過5 cm土壤溫度資料判斷下墊面循環(huán)出現(xiàn)日期。(3)加入凍結(jié)潛熱項,土壤熱通量的計算值與實測值之間的均方根誤差將會從11.5 W m^-2

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圖1中國科學(xué)院麻多黃河源氣候與環(huán)境綜合觀測站地理位置Fig.1LocationoftheMaduoclimateandenvironmentcomprehensiveobservatoryoftheChineseAcademyofSciences

中土壤熱通量變化特征分析LIGuangweietal.AnalysisoftheCharacteristicsofSoilHeatFluxintheFreezingProcessofAlpineWetlandat...土壤熱通量計算方法；（3）揭示高寒濕地下墊面季節(jié)性凍結(jié)過程中凍....

圖2三層觀測數(shù)據(jù)所代表的土壤厚度示意圖Fig.2Schematicdiagramofsoilthicknessrepresentedbydata

G(z)=G(Zref)+∫zZrefρscsT(z)tdz+∫zZrefρwLfθwtdz.（8）為了檢驗公式（8）的適用性，利用20cm深度的土壤熱通量和5cm、10cm和20cm三個深度的土壤溫度、體積含水量的觀測數(shù)據(jù)，采用公式（8）計算5cm深度土壤熱通量，并與實測進行比....

圖42014年10月15日至11月20日高寒濕地下墊面20cm深度土壤熱通量與體積含水量變化過程Fig.4Thevariationsofsoilheatfluxesandvolumeliquidwatercontentsatadepthof20cminthealpinewetlandfrom15Octoberto20November2014

43卷Vol.43大氣科學(xué)ChineseJournalofAtmosphericSciences從圖6的向下短波輻射和反照率資料可以看出，受降水和云的影響，10月27日向下短波輻射較小，而且28日上午反照率較大，下午恢復(fù)正常。從地面溫度和氣溫的變化曲線可以看出：白天受太陽輻射加熱....

圖52014年10月15日至11月20日高寒濕地下墊面5cm土壤熱通量與降水強度變化過程Fig.5Thevariationsofsoilheatfluxesandprecipitationintensityatadepthof20cminthealpinewetlandfrom15Octoberto20November2014

43卷Vol.43大氣科學(xué)ChineseJournalofAtmosphericSciences從圖6的向下短波輻射和反照率資料可以看出，受降水和云的影響，10月27日向下短波輻射較小，而且28日上午反照率較大，下午恢復(fù)正常。從地面溫度和氣溫的變化曲線可以看出：白天受太陽輻射加熱....

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