祁连山沿海拔梯度的高山草地的辐射效率受地表反照率的影响

作者：海北站  更新时间：2024-12-05

  地表辐射收支和分配参数是地球气候系统中的关键因素，并且在下层大气和地表之间的热量和水交换中起着决定性作用。在高海拔山区，量化辐射分配对海拔的依赖关系对于预测区域能量平衡至关重要，但目前仍存在很大不确定性。

  中国科学院西北高原生物研究所高寒生态系统与全球变化学科组张法伟对祁连山南坡沿海拔的草地（3200 米）、灌木（3400 米）和草本植物（3600 米）的地面辐射分配参数进行了比较。研究发现：1.在每日尺度上，由于可能受到相似场地朝向的诱导，不同草地类型之间的向下短波辐射(Rs)波动最小。最大的向下和向上长波辐射(Ld和Lu)发生在海拔最低的草地，而最大的净短波(Sn)和长波(Ln)辐射发生在落叶灌木中。2.草地和灌木的净全波辐射(Rn)相似，且比草本植物高出约20%。各站点之间Rn的差异主要由向上短波辐射(Ru)和Lu的差异共同解释，而非Rs和Ld的差异，这表明了地表属性的重要性。3.各位点之间每月归一化的有效地表辐射（λ，Ln与Rs)的比率）差异不显著，平均为0.25 ± 0.05，与全球平均值（0.26）相当。在高海拔高山草地上，灌木丛中地表反照率（α，即Ru/Rs)的比率）的最小值和辐射效率（η，即Rn/Rs)的比率）的最大值分别为0.13 ± 0.02 和 0.64 ± 0.09。草地类型主导了每月α和η的空间变化。这些发现突出了草地类型对于解释高海拔高山草地上辐射分配参数的时空变化的重要性。

       研究成果于2024年3月26日正式发表在《JGR Atmospheres》

       文章链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023JD040649

图1 环境要素的月变化

图2 辐射要素的月变化

图3  预测变量对辐射分配参数的相对重要性

图4 辐射分配参数的结构方程模型