不同下垫面DTD模型和TSEB模型对比研究（环境科学论文）㊣精品文档值得下载

的地表温度数据，能有效降低地表温度观测和遥感反演的模型误差对模型精度的影响。

另外，不同模型估计的精度随季节土地覆盖类型和气候区而变化，分析不同模型在不同时空的差异是有必要的，以便为优化模型提供方向。

地表蒸散发及其组分土壤蒸发，和植被蒸腾，是地球系统中水和能量循地上估算潜热通量的误差较小，其为，而模型的为，个模型的精度会随着植被覆盖度的增加而出现差异在半干旱区灌溉农田区域，种模型表现较为致，但是在干旱区河岸林，种模型都低估了潜热通量，且模型误差较大在日尺度上，模型和模型的表现与瞬时尺度表现较为致，同时种模型拆分的植被蒸腾比与基于模型，拆分的结果吻合较好，但模型的表现要优于模型相比较模型而言，模型对地表温度输入误差更为敏感。

本研究通过对比模型和模型在不同下垫面和环境条件的表现，为今后模型优化提供了理论依据。

关键词模型模型下垫面类型地表蒸散发植被蒸腾引言地表蒸散发，关联着陆地表层生态系统与水文过程，在全球生物地球化学圈的水循环过程中起着至关重要的作用。

蒸散发主要包括土壤表面水体表面以及植被冠层截究思路及模型参数输入土壤和冠层感热通量能根据温度和阻抗参数直接计算。

式中分别为土壤边界层空气动力阻抗和冠层边界层空气动力阻抗表示空气动力学温度。

模型针对模型中参数多，模型复杂以及模型容易受到地表温度误差的影响等问题，等提出了种简单可操作的地表大气温差法计算区域尺度上地表通量模型，该方法需要更少的地面观测数据，模型主要是通过输入个不同时刻的地表温度，其个温度观测分别是日出后左右，通过分析研究区通量站点观测的半小时尺度感热通量数据发现，左右个站点的感热通量值在值附近，因此，本研究中时刻选为和其他时刻每天的半小时平均数据。

由于在时刻，土壤感热通量，非常的小，几乎可以忽略。

而且，也非常的小，同样可以忽略。

所以含有时刻的地表感热通量的计算都可以忽略，因此感热通量计算公式可以简化为式中表示观测时间，不同下垫面模型和模型对比研究环境科学论文与水文过程，在全球生物地球化学圈的水循环过程中起着至关重要的作用。

蒸散发主要包括土壤表面水体表面以及植被冠层截留等蒸发，和植被冠层蒸腾，。

不同下垫面水热性质不同，其陆气能量物质交换特征各异。

地球陆地表面约分之的地区处于半干旱和干旱的环境，在该地区在水资源有限植被稀疏生态系统脆弱。

因此，在干旱和半干旱地区，准确估算的时空分布对监测生态系统和改善水资源管理显得尤为重要。

目前，获取蒸散发的方法众多，主要包括地面观测遥感估算以及模式模拟等手段进行获取，其中结合遥感模型估计是当今获取区域蒸散量的重要手段，而双源能量平衡模型又是其中最常用的手段之。

由于不同模型输入参数以及模型假设的差异，不同模型在不同下垫面和气候条件下的表现差异较大。

等在和的经典模型的基础上，通过简化阻抗参数，提出了种双源能量平衡模型型和模型的优劣具有定的优势。

结合模型拆分的土壤蒸发和植被蒸腾数据，对模型分解地表通量的结果进行交叉验证，具体流程见图。

最后，通过对模型输入的地表温度数据引入随机误差，分析不同的模型的地表温度敏感性差异，以及在不同下垫面状况下的差异。

模型方法技术路线模型模型将复合地表辐射温度根据传感器观测视场范围内植被覆盖度，分解成土壤和冠层组分温度，。

土壤和植被净辐射根据辐射透过率发射率ε反照率下行辐射结合组分温度计算得到，。

摘要双源能量平衡模型，和双温度差模型，目前已应用于不同的下垫面类型和环境条件下地表蒸散发估算研究，但是由于模型构建理论机理的差异，模型表现会随着下垫面类型和环境条件的变化而有所不同。

因此，本研究选取了黑河流域高寒草地半干旱区灌溉农田以及干旱区河岸林种下垫面类型地满站的数据和年道桥站的数据图，其中用，为横坐标，分析长时间序列的日蒸散发变化。

统计结果表明，在灌溉玉米田覆盖的大满站，种模型估算的日地表蒸散发量与地面观测值吻合较好，模型模拟的日蒸散发量与实测值相比模型偏差为，百分比误差和均方根误差分别为和，而模型模拟的日蒸散发量与实测蒸散发相比的模型偏差百分比误差和均方根误差分别为，和表，图。

在干旱区河岸林的道桥站，模型估计的日蒸散发量较之模型误差较小，统计的百分比误差和均方根误差均较小。

模型在稀疏植被覆盖下估算日蒸散发的精度明显优于模型，这与瞬时尺度比较的结果致表，图。

而在高寒草地覆盖下垫面，模型估计的日蒸散发量与实测之间的百分比误差和均方根误差分别为和，比模型预测的结果更为合理表，图。

不同下垫面模型和模型对比研究环境科学论文。

地表蒸散发及其组分土壤蒸发，统计结果发现，模型低估了净辐射通量，其偏差为，而模型高估了净辐射通量，其偏差为，尤其是当植被覆盖度低在干旱半干旱区灌溉玉米下垫面，模型与模型均能较好地预测地表通量图。

模型和模型估算的净辐射通量土壤热通量和感热通量比较接近。

当实测的感热通量大于同时植被覆盖度高时，模型估算的感热通量出现略微低估现象，而模型出现显著高估现象。

与观测数据相比显示，模型的偏差小于模型，在模型中潜热通量偏差为，在模型中偏差为。

同时，潜热通量在模型估算与实测的比较中发现，模型产生的均方根误差小于模型。

上述结果表明，和模型在该下垫面的表现非常近似。

表不同站点不同模型模拟的瞬时地表通量与实测值的比较图阿柔站模型和模型估算的瞬时地表通量分量与实测结果比较图大满站模型和模型预测的瞬时地表通量分量与息本文采用的土壤水分土壤温度数据和气象数据均来自于寒区旱区科学数据中心提供的阿柔超级站大满超级站及道桥超级站的自动气象站数据集包括的土壤水分和土壤温度数据的温湿度和风速气压降水太阳辐射等数据。

土壤热通量根据热传导方程将其校正至地表，地表温度可通过红外测温仪观测或分量辐射仪与比辐射率计算得到。

遥感数据采用卫星数据，包括的复合产品，空间分辨率为。

用于验证模型估算结果的通量数据来源于寒区旱区科学数据中心提供的个站点的涡动相关通量数据集，数据为每半小时次的平均资料。

基于能量和物质平衡原理，近地层可利用能量净辐射通量与土壤热通量之差应与其分配的感热通量与潜热通量之和相等，然而实际观测的感热通量和潜热通量之和般总小于近地层可利用能量，造成对湍流通量观测的低估现象。

为了使通量塔观测的净辐射通量土壤热通量和感热通量潜热通量能实现能量闭合，本研究利用波文比法进行能量闭合强制订正。

由于涡动相关仪获取是效果减弱，值下降，当转为晴天，无云层影响，增加蒸腾作用，使得蒸腾作用与蒸散发作用的比例迅速增加，植被生长发生变化，随之增加，模型估计的高估。

图不同站点模型和模型预测的比值与实测数据的比较分析讨论地表温度精度对日蒸散发量的影响由于模型机理的差异，模型对温度的敏感性随模型算法的不同而不同，。

而地表蒸散发的变化与地表温度，密切相关，模型和模型的关键边界条件是地表温度。

为了对模型和模型对地表温度的敏感性进行分析，对模型输入地表温度加入符合高斯分布的随机误差，随机误差分别为和，然后再利用引入误差的地表温度数据驱动模型和模型。

对于这个区域，分别选择了个典型的年份进行研究。

分别选择了年的阿柔站引入随机误差和的均方根误差分别为和年的大满站引入随机误差和的均方根误差分别和和年的道桥站射仪与比辐射率计算得到。

遥感数据采用卫星数据，包括的复合产品，空间分辨率为。