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研究發現青藏高原湖氣相互作用與湖面蒸發在小湖和大湖間存在顯著差異

文章來源:青藏高原研究所   發布時間:2019-04-12  【字號:     】  

  青藏高原湖氣相互作用特征參數和湖氣間水熱通量交換在湖泊對區域氣候的影響與響應模擬研究中至關重要,并且湖泊湖面蒸發是湖泊流域水量平衡研究的重要分量。在以往針對青藏高原納木錯湖的湖面蒸發研究中,人們基于納木錯湖的水文氣象及衛星遙感觀測資料進行湖面蒸發估算,但不同研究結果在其季節變化和年總量上顯示出顯著的差異。另外,由于青藏高原觀測資料的缺乏,人們對于相鄰的小湖和大湖的湖氣交換特征參數、氣象要素和湍流通量的差異研究仍有待開展。

  近日,中國科學院青藏高原研究所、青藏高原地球科學卓越創新中心和中國科學院大學研究員馬耀明團隊的博士王賓賓基于青藏高原納木錯小湖(“小湖”)和納木錯湖(“大湖”)的渦動相關觀測資料(圖1),分析了兩個湖泊非結冰期湖氣交換特征參數、湖泊氣象要素和湖氣間水熱通量的差異。研究結果表明,由于小湖和大湖之間內在屬性和環境氣象條件差異,兩個湖泊湖氣相互作用過程及湖面蒸發量存在顯著差異:大湖夏季湖表最高溫度要低3℃左右,風速和月平均溫度更高,湖水和空氣溫度的季節變化峰值明顯推遲;大湖湖表的動力學粗糙度和動量總體傳輸系數比小湖高80%和21%左右,而熱量和水汽總體傳輸系數低7%左右(圖2);兩個湖泊的氣象要素、潛熱通量和感熱通量具有明顯不同的季節變化(圖3)。大湖非結冰期的湖面蒸發( 981±18 mm)也比小湖非結冰期的湖面蒸發(812 mm)要高,該結果與納木錯大湖觀測到的較低的波文比有關。

  該研究得到中科院戰略先導研究計劃(XDA20060101)、中科院項目(QYZDJ-SSW-DQC019)、國家自然科學基金項目(41661144043, 41830650, 91637312, 41522501, 41705005, 91737205)等的資助,研究內容以Significant differences exist in the lake-atmosphere interactions and the evaporation rates of high-elevation small and large lakes 為題在Journal of Hydrology 上發布。

  論文鏈接

 

  圖1 (a)納木錯流域小湖(白框1)和大湖(白框2)的觀測位置;(b1)小湖觀測概況,白色五角星為儀器位置,黑色圓圈為納木錯站位置;(b2)小湖觀測儀器;(b3)小湖風向玫瑰圖;(c1)大湖湖心島觀測概況;黑色五角星為大湖觀測位置;(c2)大湖觀測儀器;(c3)大湖區域風向玫瑰圖。

 

  圖2 納木錯大湖和小湖(a)動量粗糙度,(b)熱量粗糙度,(c)水汽粗糙度,(d)動量總體輸送系數,(e)熱量總體輸送系數,(f)水汽總體輸送系數的對數統計分布圖。紅色代表小湖,藍色代表大湖。

 

  圖3 大湖和小湖(a)湖表溫度,(b)空氣溫度,(c)風速,(d)空氣水汽壓,(e)溫度梯度,(f)水汽壓梯度,(g)感熱通量和(h)潛熱通量的對比。藍色代表小湖,黃色代表大湖。




(責任編輯:葉瑞優)

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