李宏宇
- 作品数：34 被引量：189H指数：10
- 供职机构：中国气象局兰州干旱气象研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划甘肃省自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程农业科学水利工程更多>>
- 黄土高原大孔径闪烁仪观测特征量T_＊的研究被引量：6
- 2013年
- 基于黄土高原定西站2009年9月大孔径闪烁仪(LAS)的观测数据,结合涡动相关系统(EC)和梯度塔的同步观测资料,分析了LAS和EC在测量感热通量过程中的温度特征尺度T*及其差异与近地层气象要素风向、位温梯度和稳定度等的关系。结果表明,黄土高原下垫面LAS测量的T*LAS和EC测量的T*EC有很好的相关性,相关系数达到0.955,拟合的线性趋势系数是1.482。对9月进行风向统计,主风向为NNE和SE,NNE风向上T*LAS和T*EC的相关系数是0.960,拟合的线性趋势系数是1.349,SE风向上T*LAS和T*EC的相关系数是0.968,拟合的线性趋势系数是1.619,风向对T*有显著影响。位温梯度与T*呈很好的线性相关关系,T*LAS相较于T*EC与位温梯度有更好的相关性。当稳定度z/L<1.5时,T*LAS/T*EC随着z/L的增大而减小;当z/L>1.5时,T*LAS/T*EC随着z/L的增大而增大。T*LAS/T*EC的变化范围随着z/L的增大逐渐变小,当z/L增大到4后,T*LAS/T*EC开始保持较小的变化范围。
- 郝小翠张强岳平王胜李宏宇
- 陇中黄土高原地表能量不平衡特征及其影响机制研究被引量：16
- 2010年
- 利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)2008年夏季的观测资料,分析了陇中黄土高原地表能量不平衡特征及其影响机制,计算了地表和5 cm深处土壤热通量板之间的热储存,并对地表能量不平衡特征重新进行了计算和评价。当把土壤热储存作为地表能量收支的一部分考虑后,不平衡差额绝对值平均降低了23 W.m-2,能量不闭合度平均减小了0.104,利用最小二乘法(OLS)进行线性回归得到的平均不闭合度减小了0.085。从白天和晚上的能量不闭合度频率分布也能够看出,土壤热储存对地表能量收支平衡有很大改善。但即使考虑了土壤热储存项,地表能量不闭合仍然很明显。除了土壤热储存,边界层大气不同形式的输送能力作为对地气能量通量交换过程中的重要因素,对能量不平衡也会产生深远影响。结果显示,地表能量不闭合度分别与垂直速度w、水平风速u和对流速度尺度w*有较密切的关系。涡动相关法通量计算中常通过坐标旋转强迫垂直速度变为零,然而非零的垂直速度和垂直平流是真实存在的,忽略垂直平流热量输送是产生地表能量不平衡的重要原因。
- 李宏宇张强赵建华王胜史晋森
- 关键词：陇中黄土高原
- 基于多源陆面通量数据相融合的新资料及其在中国夏季风影响过渡区的应用被引量：4
- 2020年
- 夏季风影响过渡区是陆面能量交换与区域气候相互作用显著的热点区域。然而,目前缺乏适用于该区域的高精度长期通量数据集,这限制了陆面水热交换与气候相互作用的研究。如何融合目前已有的多源通量资料进行重构建以及应用显得十分必要。本研究综合包括中国北方协同观测试验和中国通量网的多种下垫面通量观测以及多种格点资料,试图重构中国夏季风影响过渡区的陆面能量通量数据集。在筛选具有优良下垫面代表性站点并考察模拟和观测散点分布规律的基础上,利用多元回归模型构建了一套适用于夏季风影响过渡区并且受观测资料约束的月平均感热、潜热和净辐射数据集。交叉验证结果表明构建的数据集相对于几种原始格点数据集精度有一定提高,最大程度上消除了原始格点资料的系统偏差。进一步分析表明在地表能量平衡分量中,陆面湍流通量对夏季风的响应更为显著,并且夏季风影响过渡区陆面湍流热通量对夏季风持续时间呈现对数分布的年际变化规律;当夏季风处于低持续影响状态时陆面湍流热通量年际变化更为显著,偏弱的夏季风系统可能导致陆面过程对气候变化更强的影响。本文基于多源通量数据融合构建的新数据集可以为气候变化研究提供数据支撑,同时增加了对陆面过程与季风系统相互作用的认识。
- 李宏宇李宏宇张强马贵东井元元岳平岳平
- 关键词：数据集
- 垂直平流输送和土壤热储存补偿对黄土高原地表能量平衡的修正被引量：24
- 2012年
- 目前对复杂下垫面地表能量平衡问题的认识仍然比较有限.本文利用黄土高原陆面过程观测试验(LOPEX)资料,在分析黄土高原沟壑梁峁地形地表能量不平衡差额变化特征基础上,估算了近地层大气垂直感热平流输送量和浅层土壤热储存量的大小,研究了土壤热储存项和近地层大气垂直感热平流输送项对地表能量不平衡的影响,讨论了近地层垂直速度和温度梯度对垂直感热平流输送的影响机制.研究发现,近地层垂直速度为垂直感热平流提供了必要的动力条件,较强的近地层垂直温度梯度提供了产生垂直感热平流的能量基础;尤其在上升运动时,垂直感热平流对地表能量平衡的贡献更加明显;在地表能量平衡方程中引入土壤热储存项和垂直感热平流输送项后,地表能量不平衡差额平均日峰值由125.1Wm-2降低到41.5Wm-2,日平均地表能量不平衡差额由59.0Wm-2减少到26.4Wm-2,地表能量闭合度由0.78提高到0.94,地表能量平衡的程度大大提高.
- 张强李宏宇赵建华
- 关键词：黄土高原温度梯度
- 黄土高原自然植被下垫面陆面过程参数研究被引量：10
- 2012年
- 利用兰州大学半干旱气候与环境观测站的观测资料,分析了黄土高原自然植被下垫面陆面过程相关物理参数。研究了总体输送系数的不同季节平均日变化和频率分布特征,考察了地表粗糙度的变化趋势以及降水的影响。降水正常年份的总体粗糙度为0.009m,偏干年份总体粗糙度为0.006m,月平均粗糙度变化与正常年份相比较为平缓,降水通过增加植被覆盖和生长高度,使地表粗糙度增大。对总体输送系数与粗糙度以及总体理查森数的关系分别进行了讨论,在中性层结下黄土高原地区动力输送作用占主导地位,发现动量总体输送系数和奈曼流动沙丘下垫面很接近,而感热输送系数与戈壁下垫面接近。分析了反照率和太阳高度角以及土壤湿度的关系,并拟合得到以这两个物理量为因子的参数化公式。总体上,黄土高原自然植被下垫面的反照率比敦煌荒漠小,而大于长白山松林下垫面,这与3个地区植被覆盖和土壤质地的不同有关。通过对参数化公式模拟效果的检验,发现低太阳高度角下的反照率对土壤湿度和太阳高度角以外的其他因素敏感,而对应高太阳高度角的反照率受土壤湿度和太阳高度角的控制较强。最后,计算了土壤热传导率和热扩散率等土壤热力参数,相同湿度的热传导率比敦煌荒漠要大,并拟合得到热传导率以土壤湿度为自变量的参数化公式。
- 李宏宇张强史晋森赵建华王胜
- 关键词：黄土高原总体输送系数反照率
- 黄土高原半干旱区露水形成的大气物理特征研究
- 运用2009年在黄土高原典型半干旱区定西的观测资料,分析了半干旱区露水变化特征及其大气影响因子.研究结果表明：在黄土高原半干旱区秋季,日最大凝结量可以达到0.33mm,最小日凝结量0.09mm,日平均凝结量为0.23mm...
- 王胜张强岳平李宏宇张之贤
- 关键词：黄土高原半干旱区
- 兰州远郊区春季碳气溶胶的质量浓度特征被引量：2
- 2015年
- 为探讨春季沙尘(暴)期间兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)碳气溶胶的变化特征,2012年5月17—26日于SACOL站采用石英膜收集PM10样品,利用DRI-2001A热/光碳分析仪测量元素碳(EC)和有机碳(OC)的质量浓度。结果显示,沙尘(暴)是导致OC、EC质量浓度增大的主要因素。采样期间EC、OC和总碳(TC)的平均质量浓度分别为2.71、11.26和13.97μg/m3。进一步分析显示,沙尘(暴)期间兰州城区碳气溶胶污染逐渐加重主要受本地源的影响。PM10中OC和EC的相关系数达到0.94,揭示SACOL站OC、EC的来源相对一致。OC/EC的均值为5.05,表明春季SACOL站PM10中碳气溶胶存在二次污染。二次有机碳(SOC)的质量浓度为3.37μg/m3,为OC的29.9%。结合考察周边环境,分析表明SACOL站春季碳气溶胶的主要来源是直接污染源,来自周边环境中的燃煤以及机动车尾气排放。对碳气溶胶8种组分的因子分析结果也表明,周边环境的燃煤和机动车尾气排放是春季SACOL站碳气溶胶的主要贡献源。
- 李刚石广玉张武李宏宇
- 关键词：可吸入颗粒物元素碳有机碳
- 兰州远郊区春季碳气溶胶的质量浓度特征
- 为探讨春季沙尘(暴)期间兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)碳气溶胶的变化特征,2012年5月17-26日于SACOL站采用石英膜收集PM10样品,利用DRI-2001A热/光碳分析仪测量元素碳(EC)和有机碳(...
- 李刚石广玉张武李宏宇
- 关键词：大气污染碳气溶胶
- 文献传递
- 夏季风影响过渡区陆面蒸散发对夏季风活跃度的响应
- 2023年
- 在东亚夏季风影响过渡区,陆面蒸散发(Evapotranspiration,ET)时空变化对夏季风活动响应规律的研究对理解陆地水热循环过程至关重要。本研究利用夏季风过渡区及邻近区域14个陆面观测站点的蒸散发观测数据评估了6种常用蒸散发全球产品的适用性,并对它们在过渡区的年际变化进行了比较。评估表明,JRA-55(Japanese 55-Year Reanalysis)可以较好模拟站点尺度的蒸散发,而且能够合理刻画过渡区平均蒸散发的长期年际变化,因此将JRA-55作为蒸散发参考数据集。在理解过渡区蒸散发时空变化的基础上,考察了陆面蒸散发对夏季风活动的响应特征。为识别东亚夏季风在影响过渡区的活跃度和活动规律,引入夏季风持续时间,该指数较常用的夏季风强度指标能更合理地反映过渡区夏季降水和夏季风活动的年际变化特征。本研究发现陆面蒸散发在年际时间尺度上与夏季风持续时间的散点呈现近似对数/幂函数曲线。在弱夏季风年,蒸散发年际变化对夏季风持续时间更为敏感。对蒸散发和夏季风持续时间进行集合经验模态分解,结果显示出夏季风活动在3年、年代际和长期趋势上显著影响蒸散发。未来气候情景下,东亚夏季风系统的活跃度很可能将增强,这会加速陆面蒸散发等水循环过程,同时对流域水资源和生态系统的稳定性将会产生重大影响。
- 李宏宇李宏宇张强岳平郭晓楠
- 关键词：夏季风过渡区蒸散发持续时间
- 论地表能量不平衡的原因及其解决办法被引量：9
- 2012年
- 地表能量不平衡问题一直是困扰地-气相互作用的难点之一。总结国际和国内一些观测试验不同下垫面的能量平衡状况,介绍了表征地表能量平衡状况的常用统计方法,并对能量不平衡的不同因素进行了探讨。浅层土壤热储存,由气温变化、光合作用和植被热储存等引起的地上热储存,以及垂直平流都会影响地表能量平衡。此外,由于不同能量分量足迹的差异,不均匀下垫面会影响通量观测的代表性和准确性,而且还会诱发中尺度环流和大尺度涡旋等复杂大气运动,不平稳的大气状态和夜间非充分混合的湍流,同样会困扰湍流通量的观测。为此,在对湍流通量严格质量控制的基础上,从单点涡动相关(简称EC)系统的平流热通量修正、多点EC的通量空间平均和大孔径闪烁仪(简称LAS)等通量足迹较大的通量修正等方面,对能量不平衡问题提出解决办法。建议在湍流混合不充分时,利用Penman-Monteith公式计算地表潜热;并对EC水汽通量与蒸渗计观测的真实地表蒸散进行了简单讨论,提出了大型蒸渗计算地表潜热通量的可能试验方法。
- 李宏宇张强赵建华
- 关键词：地表能量平衡地-气系统下垫面环流热通量
