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之,地表失去能量,地表温度下降。而当 H AL 为零时,即地表达到能量平衡,地表温度不变。由于 G
较小,在能量平衡分析中经常将其省略。表 6 和表 7 分别是在 RCP4.5 和 RCP8.5 情景下调水与不调水
试验下各月能量要素变化情况。
从表 6和表 7可以看出,在 RCP4.5以及 RCP8.5情景下,调水与不调水两组试验中研究区内各项能量
收支的年内分配与变化趋势基本一致。以 RCP4.5情景为例,夏季(6—8月)净短波辐射量最大,占全年净
短波辐射量的 35%,而冬季(12 月—翌年 2 月)净短波辐射量最小,仅占全年的 13%。夏季净长波辐射占
-2
全年净长波辐射的 30%,冬季约占全年的 18%。潜热最大值出现在 8月份,仅有 11.7 W·m ,其次为 7 月
份的 9.7 W·m 。夏季感热通量占全年总量的 46%,最大值出现在 6 月,达到 92.8 W·m 。潜热通量的
-2
-2
变化与实际蒸发量密切相关,通常蒸发需要消耗能量,进而导致地表净辐射通量的减少。在进行调水
灌溉后,由于灌溉水量在区域内大量蒸发,带走了地表大量热量。从表 6 可以看出,最大灌溉量发生
-2
在 6 月和 7 月,潜热通量分别增加了 43.1 W·m 和 45.4 W·m 。在实施灌溉以后,地表净辐射通量变化
-2
最大的月份为 6 月和 7 月,总辐射通量分别减少了 25.9 W·m 和 24.9 W·m 。地表净辐射通量发生减少
-2
-2
后,6 月和 7 月地温也降低约 1.8℃,为全年降温幅度最大的月份,这与整个地区能量收支的变化趋势基
本一致。RCP8.5 情景下的两组试验能量收支变化趋势与 RCP4.5 情景下基本一致,见表 7。
4.3 不确定性分析 本研究采用 RegCM4 模型分析了大面积调水灌溉活动对区域气候造成的潜在影
表 6 RCP4.5 情景下调水灌溉后研究区单位面积的地表能量通量及地温变化
类型 试验 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月
净短波辐射 试验 3 82.9 119.4 168.6 216.5 250.0 259.9 247.3 222.3 184.3 136.5 94.4 73.9
通量/(W·m ) 试验 4 85.4 124.1 177.9 231.7 267.6 273.4 266.1 239.1 194.7 137.7 95.5 75.4
-2
净长波辐射 试验 3 84.0 97.9 116.0 132.8 147.4 151.4 144.2 137.9 129.4 113.1 94.2 82.7
通量/(W·m ) 试验 4 84.0 98.3 116.2 132.1 140.1 139.1 132.2 128.5 122.6 109.6 93.4 82.6
-2
试验 3 3.4 4.4 5.6 6.8 7.9 7.5 9.7 11.7 7.8 5.3 4.2 3.4
潜热通量/(W·m )
-2
试验 4 4.0 5.5 8.0 13.7 37.5 50.6 55.1 46.5 30.0 14.5 5.7 3.6
试验 3 1.0 15.0 39.3 68.5 85.9 92.8 87.7 72.5 51.4 24.9 5.3 -2.6
-2
感热通量/(W·m )
试验 4 2.2 17.9 46.8 78.4 82.6 76.8 73.9 63.7 45.7 19.5 4.5 -2.3
试验 3 162.5 197.9 239.6 274.0 303.6 311.0 294.2 276.0 254.6 219.4 179.1 155.7
地表净通量/(W·m )
-2
试验 4 163.2 199.0 239.4 271.7 287.6 285.1 269.3 257.3 241.6 213.2 178.8 156.7
能量变化/(W·m ) 0.7 1.1 -0.2 -2.3 -16.0 -25.9 -24.9 -18.6 -13.0 -6.1 -0.4 1.0
-2
地温/℃ 0.0 0.2 0.3 0.2 -0.9 -1.9 -1.8 -1.5 -1.1 -0.8 -0.3 0.0
注:净短波辐射和净长波辐射方向为下,感热和潜热方向为上。
表 7 RCP8.5 情景下调水灌溉后研究区单位面积的地表能量通量及地温变化
类型 试验 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月
净短波辐射 试验 5 82.9 119.3 168.5 216.4 250.1 259.9 247.3 222.1 183.9 136.7 94.5 73.8
-2
通量/(W·m ) 试验 6 85.3 124.0 178.0 231.7 267.7 272.9 265.8 237.8 194.6 137.7 95.6 75.5
净长波辐射 试验 5 83.9 97.8 115.7 132.8 147.3 151.2 143.8 137.7 128.9 113.2 94.1 82.3
通量/(W·m ) 试验 6 83.9 97.9 116.1 131.8 140.0 138.3 131.8 127.4 122.2 109.3 93.3 82.6
-2
试验 5 3.3 4.3 5.6 6.6 7.4 6.8 9.8 10.8 7.3 5.0 4.0 3.3
潜热通量/(W·m )
-2
试验 6 4.0 5.5 8.0 13.7 37.0 50.3 54.3 46.2 30.2 14.6 5.7 3.6
试验 5 0.9 15.2 40.0 69.2 86.9 94.1 88.1 73.5 51.9 25.1 5.2 -2.6
感热通量/(W·m )
-2
试验 6 2.3 18.2 47.1 78.7 83.2 77.4 74.7 63.9 45.6 19.7 4.7 -2.2
试验 5 162.6 197.6 238.6 273.5 303.1 310.3 293.2 275.5 253.6 219.9 179.4 155.4
地表净通量/(W·m )
-2
试验 6 162.9 198.1 239.0 271.1 287.6 283.3 268.5 255.1 240.9 212.7 178.5 156.7
能量变化/(W·m ) 0.7 0.3 0.5 0.4 -2.4 -15.5 -27.0 -24.7 -20.4 -12.7 -7.1 -0.9
-2
地温/℃ 0.0 0.1 0.1 0.2 0.2 -0.8 -2.1 -1.9 -1.6 -1.0 -0.8 -0.3
注:净短波辐射和净长波辐射方向为下,感热和潜热方向为上。
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