关中平原麦田干热风形成机制及其陆气交换特征的数值模拟

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• 作者：王姝刘树华郑辉缪育聪赵靖川李源盛黎郑亦佳朱琳
• 会议时间：2014-11-03
• 关键词：平原麦田 ; 干热风 ; 形成机制 ; 陆气交换特征 ; 数值模拟
• 作者单位：王姝,刘树华,缪育聪,郑亦佳(北京大学物理学院大气与海洋科学系,北京100871)郑辉(中国科学院东亚区域气候-环境重点实验室,北京100029)赵靖川(北京大学物理学院大气与海洋科学系,北京100871;云南大学资源环境与地球科学学院,昆明650091)李源(天津市环境监测中心,天津300191)盛黎(中国气象局国家气象中心,北京100081)朱琳(中国气象局国家卫星气象中心,北京100081)
• 会议名称：第31届中国气象学会年会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国气象学会
• 语种：chi
• 分类号：P42;TU2

摘要

干热风是常发生在中国北方冬小麦产区的高温、低湿、风速较大,并伴随有强热量交换和水分蒸发过程的农业气象灾害.当其发生对如果不能保证作物水分的供给,将严重影响产量.因此,开展干热风发生机理的准确模拟与预报,对指导采取适时的农田管理措施,保障小麦产量至关重要.本文应用中尺度气象模式WRF(Weather Research and Forecasting)与北京大学陆面模式PKULM (Peking University Land Model)降尺度耦合的模拟方法,结合气象台站观测与风云3A卫星遥感反演的叶面积指数数据,对关中平原2009-2013五年间干热风过程中农田生态系统温度、湿度、风速、感热通量、潜热通量进行了数值模拟.本研究准确模拟出了干热风发生期间的大气温度、相对湿度、风速、土壤温度、土壤含水量及冠层感热通量、总感热通量、冠层潜热通量和总潜热通量等关键气象要素特征,揭示了本地区干热风的两种形成机制.模拟结果表明:WRF对干热风过程的温度场、湿度场与风场模拟比较准确,PKULM对于植物在干热风过程中、特别是气孔关闭阶段的感热、潜热通量的模拟明显优于WRF-Noah LSM (Noah Land Surface Model)的模拟效果.模拟结果与相应气象要素的观测值数值接近、变化趋势一致,在实际干热风发生时间段内的各要素模拟值均达到干热风指标.