| 题名 | 典型多年冻土能水动态特征研究 |
| 作者 | 何晓波 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-12-13 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 丁永建 |
| 关键词 | 多年冻土 能水动态 土壤温度 未冻水含量 土壤水势 热导率 |
| 其他题名 | The Research of the water and energy dynamic characteristics of typical permafrost |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 多年冻土具有独特的水热特性并且分布广泛，它也成为地球陆地表面过程中一个非常重要的因子。本文通过对青藏高原唐古拉冬克玛底河流域典型多年冻土的能水动态监测，分析研究其变化特征。利用实地观测的气象资料对微气候特征做了分析，利用风速修正了本区的降水；在基于热导率观测的基础上估算土壤热流并与传统的土壤热通量板观测做了对比；通过土壤蒸渗仪观测土壤蒸散发；通过观测获得了土壤温度、土壤含水量以及土壤水势等数据，并针对土壤水热分布特征进行相关分析；在van Genuchten方程中考虑土壤温度（负温）和土壤水势的关系，对冻土中未冻水含量进行了模拟；最后利用SHAW模型对土壤水热动态特征做了模拟；通过以上方法分析多年冻土能水动态特征的变化过程，得到以下结论： 1． 唐古拉冬克玛底河流域多年平均气温低于-5.2℃；表层地温多年平均为-2℃；年平均风速为3.9m/s；以2.7℃为降水类型划分的温度标准修正降水，修正率为16.8%。修正后降水2005年662.1mm、2006年597mm、2007年515mm、2008年655mm。降水大部分集中于5-9月，约占90%。 2． 唐古拉冬克玛底河流域2007年净辐射总量平均为2371.5MJ/m2，净辐射最大月总量7月为358.6 MJ/m2，净辐射最小月总量值出现于12月为23.2MJ/m2；反射率年平均值0.31，最小值出现在夏季，为0.15；最大反射率出现在冬季，降雪后，最大值为0.95 3． 唐古拉冬克玛底河流域草甸区土壤属于砂壤土；壤饱和含水量约为42%；土壤未冻水含量和土壤温度有很好的相关性，通过统计分析得到了本区土壤未冻水水分特征曲线和土壤相关参数；土质是土壤水势和未冻水含量变化的主要影响因素。 4． 利用水量平衡法——桶式小型蒸渗仪(Mini-lysimeter)直接测量土壤实际蒸发，观测期间6月11日至9月24日草甸蒸散发量为190.3mm，草地退化区蒸散发量198.7mm。 5． 利用热脉冲探头测量土壤热导率和土壤温度梯度计算土壤热流与热通量板观测的土壤热通量进行了对比。热导率平均为0.46 W.m-1. K-1，表层土壤的热传导率变化范围为0.36-0.71 W.m-1. K-1；热脉冲探头测量计算的土壤热通量较之10cm测量值日偏大30%，比5cm的大出约8倍。 6．2007年7月22日-9月24观测期间利用土壤蒸渗仪估算土壤蒸发潜热，净辐射和土壤热通量的观测，通过能量平衡方法推算感热，初步了解试验区域的能量平衡过程。同一时期净辐射能量累计总量489.6 MJ.m-2，地热通量12.3 MJ.m-2，潜热257.5 MJ.m-2，感热219.8 MJ.m-2；观测期间净辐射在夏季主要转化为潜热通量，平均约占净辐射的55%；46.2%转化为感热通量。 7．不同深度未冻水含量的变化反映了土壤的粒径在各层分布的不同，粒径分布决定了土壤的孔隙形状系数和进气值的不同，从而造成了未冻水含量变化在各层变化不尽相同。采用考虑土壤负温的van Genuchten方程、Fuchs 方程和经验公式较好的模拟了冻土中未冻水含量的变化过程。 8. 利用SHAW模型模拟土壤水热变化过程中，能够较为准确的模拟土壤温度变化过程；因为观测点侧向水流的影响，对土壤水含量的模拟效果较为一般。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 153 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21613]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 何晓波. 典型多年冻土能水动态特征研究[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2009. |
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