1、I1青藏高原地面熱源計算舉例-倒算法0、獲取方式：（1）根據地面梯度觀測資料計算；（2）從再分析資料集的地面熱通量資料選 取1、觀測系統目的：獲取自動氣象站定位觀測的輻射通量觀測資料和微氣象梯度觀測資料觀測要求：觀測場地內地勢開闊平坦，滿足近地層理論中水平均勻下墊面的要求 觀測系統：觀測場內設一座4m-10m高的微氣象觀測塔和一套輻射觀測系統主要觀測項目：3-4層（0.7m、1.5m、2m、4m）風速（010C-1型，MetOne公司）、空氣溫 度和空氣濕度（HMP45C型，Vaisala公司），并在4m高度設置風向觀測（020C-1型，MetOne 公司）；1m高度處的四分量輻射儀（CNR

2、4型，Kipp&Zonen公司）和三層（0.03m、0.3m、 0.5m）土壤熱通量板（HFP01SC型，Hukseflux公司）；同時安裝了大氣壓（PTB110型，Vaisala 公司）和自動雨量計（SM3-1型，上海氣象儀器廠）等。安裝前對儀器進行了標定，儀器精 度符合要求。時間間隔：10min-60min記錄一次。2、計算方法一般而言，在均質下墊面、大氣定常情況下，地表能量平衡方程可表示為：rn - qg = Qh + Qe（1）其中，RN為地表凈輻射（W/m2），非直接加熱量，故用不同于Q的符號表示，Qh為地表感熱通量（W/m2）， Qe為地表潛熱通量（W/m2），Qg為土壤熱通量（W

3、/m2）。定義RnQg（倒算法，也可Qh + Qe，正算法）為地面加熱強度（地面熱源）。當Rn -Qg 0時，地面向大氣輸送熱能，地面相對大氣是熱源；反之，當Rn -Qg 1.0為濕潤類型，1.0WI0.3 為半濕潤型，當0.3WI0.1為半干旱型，當WIM0.1為干旱型41。Ep計算公式為42：E = - Qn - Qg + (0. 26 * (1 + 0. 54U )(e - e )p A + y A A + yo aA為飽和水汽壓-溫度曲線斜率，y為干濕常數，U為2m高處風速，e0和ea分別為空 氣實際水汽壓和飽和水汽壓。II2青藏高原大氣熱源計算舉例0、獲取方式：（1）根據NECP再分

4、析資料計算；（2）根據探空資料計算。1資料和方法1.1資料選取根據逐日再分析資料，其中再分析資料包括位勢高度、風場和溫度，水平分辨率為2.5X 2.5或高分辨率，垂直分層從1000到100 hPa共12標準等壓層。1.2計算方法對于V Q 的計算，可以分別用（2）和（3）式兩種方法計算，通常將用（2）式直接計 算者稱為正算法，可得到大氣中熱源（匯）不同分量的貢獻大小；而用（3）式間接計算者稱為 倒算法，只能得到大氣中熱源（匯）總量的大小。由于正算法需要大氣凝結加熱、感熱及其垂直 傳輸、輻射平衡等數據，而我們主要關注大氣中總熱源（匯）的變化，故由再分析資料采用倒算 法更為簡便易行。2大氣熱源的計

5、算方案對于大氣熱源（匯）的計算，由熱力學方程可得：Q = C 空 + V + （） k 當=Q + L（c - e）竺竺1 p 初p6prdp）0其中，Q1表示單位質量大氣的熱源（匯），包含凈輻射加熱（冷卻）Qr、潛熱加熱和擾動 產生垂直感熱輸送，c表示凝結率，s 表示擾動感熱通量，,表示擾動垂直速度，其他均為常用符號。對(1)式用質量權重對整層大氣積分，有(正算法)：(2)(3)Q = Jps Q dp = L Jps Q dp + fps (c 一 e)dp - (Sw )1 g pt 1 g pt R g ptg p=p或(倒算法)Q = 1J psQdp = J ps dT + V NT + (-) k w 理dp1 g pt 1 g pt dtp0dp式中，ps及Pt分別為地面氣壓和大氣層頂氣壓（取1