半干旱区凝结水形成规律及其对地气水热交换的影响

凝结水在干旱半干旱地区对土壤水分及地气水热交换的影响没有受到足够的重视。目前陆面过程模式对这一物理过程的考虑也十分简单,这必然引起计算结果的误差。本项目拟以我国典型半干旱区-定西为试验研究地点，综合Lysimeter、Microlysimeter、叶湿度仪和涡动相关法测得的数据，配合土壤温、湿资料及近地层微气象梯度资料，研究半干旱区凝结水变化特征及其形成规律。探索建立凝结水与大气湿度、风速、下垫面等气象环境因子的多要素关系式，对比现有凝结水的计算方案，最后研究凝结水对半干旱区地表通量的贡献，评估其对半干旱区地气水热交换的影响。本项目对阐明半干旱区凝结水形成机制，揭示凝结水在半干旱区地气水热交换中的作用有重要意义,有助于加深对半干旱区水、能循环过程的认识，为进一步研究半干旱区陆-气相互作用提供参考。

本项目基本完成了项目的研究内容，其中试验部分还进行扩充。围绕项目申请书的研究内容,主要做了以下几方面的工作：首先进行了野外观测试验，获得了半干旱区地表凝结水综合观测资料，为本项目的进一步工作奠定了资料基础。其次研究了半干旱区地表凝结水形成特征并探讨了其形成机制；发现在黄土高原半干旱区秋季日平均凝结量为0.23mm，这对半干旱区而言是可观的水分输入；凝结水凝结持续时间可以长达14小时．凝结水的出现频率与风速、大气相对湿度、气温、地—气温差等大气影响因子有显著关系．第三、研究了半干旱区地表凝结水的时空对比特征，发现秋季，半干旱区定西的地表凝结水量明显大于半湿润区平凉和庆阳，庆阳与平凉站的日凝结总量相当。第四、研究了凝结水量及其出现频率的季节分布特征以及受降水和天气阴、晴的影响规律。同时，对比分析了降水、露水、雾水和土壤吸附水对陆面水分的贡献率。通过数值模拟发现夜晚比湿的变化与露水的凝结量变化时间一致。另外还分析了半干旱区地表能量特征、半干旱区与半湿润区陆面特征的差异。