[發(fā)明專(zhuān)利]一種考慮枯落物遮光效應(yīng)的坡面單元潛熱通量計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210899686.7
• 申請(qǐng)日: 2022-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115203646A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶漢江;秦天玲;劉姍姍;呂錫芝;張?chǎng)?/a>;李晨昊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/18
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/18
• 代理公司: 北京正華智誠(chéng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 劉方正

本發(fā)明公開(kāi)了一種考慮枯落物遮光效應(yīng)的坡面單元潛熱通量計(jì)算方法，本發(fā)明通過(guò)考慮枯落物的遮光效應(yīng)，將能量進(jìn)行了重新劃分，枯落物吸收了部分凈輻射量，減少了到達(dá)土壤界面的凈輻射量，再通過(guò)考慮枯落物層熱通量、地中熱通量和顯熱通量，以及冠層、枯落物、土壤吸收的凈輻射量，基于能量守恒原理，準(zhǔn)確計(jì)算潛熱通量。本發(fā)明充分考慮了枯落物的遮光效應(yīng)，使得對(duì)坡面能量的計(jì)算更加準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生態(tài)水文技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮枯落物遮光效應(yīng)的坡面單元潛熱通量計(jì)算方法。

背景技術(shù)

枯落物是指植物地上部分(包含樹(shù)枝、樹(shù)葉、樹(shù)皮、繁殖器官等)掉落后歸還到地表的有機(jī)質(zhì)的總稱(chēng)，其分解作用在土壤和大氣間的養(yǎng)分循環(huán)和碳平衡中起重要作用。與此同時(shí)，枯落物像“透氣不透光”的“地膜”一樣覆蓋在土壤表面，其遮擋作用能夠減小到達(dá)土壤表面的短波輻射量，改變大氣—土壤交界面的能量循環(huán)過(guò)程。目前現(xiàn)有技術(shù)在坡面能量循環(huán)計(jì)算時(shí)沒(méi)有考慮枯落物的遮光效應(yīng)，但這一調(diào)節(jié)作用又是現(xiàn)實(shí)存在的，導(dǎo)致對(duì)坡面能量計(jì)算不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的一種考慮枯落物遮光效應(yīng)的坡面單元潛熱通量計(jì)算方法解決了現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有考慮枯落物的遮光效應(yīng)，致對(duì)坡面能量計(jì)算不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種考慮枯落物遮光效應(yīng)的坡面單元潛熱通量計(jì)算方法，包括以下步驟：

S1、根據(jù)氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算太陽(yáng)短波放射量和地表與大氣之間長(zhǎng)波凈放射量；

S2、根據(jù)太陽(yáng)短波放射量，計(jì)算坡面單元的冠層、枯落物層和土壤層吸收的短波凈放射量；

S3、根據(jù)地表與大氣之間長(zhǎng)波凈放射量，計(jì)算坡面單元的冠層、枯落物層和土壤層向外放射的長(zhǎng)波凈放射量；

S4、根據(jù)坡面單元的冠層、枯落物層和土壤層吸收的短波凈放射量，以及坡面單元的冠層、枯落物層和土壤層向外放射的長(zhǎng)波凈放射量，計(jì)算冠層、枯落物層和土壤層凈放射量；

S5、根據(jù)觀(guān)測(cè)的枯落物層溫度和地表溫度，分別計(jì)算枯落物層熱通量、地中熱通量和顯熱通量；

S6、根據(jù)冠層、枯落物層、土壤層凈放射量、枯落物層熱通量、地中熱通量和顯熱通量，基于能量守恒原理，得到坡面單元的潛熱通量。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中計(jì)算冠層吸收的短波凈放射量的公式為：

R_SNV＝R_s(1-α_v)F_veg-R_s(1-α_l)τ_vF_veg

其中，R_SNV為冠層吸收的短波凈放射量，R_s為太陽(yáng)短波放射量，F(xiàn)_veg為植被冠層覆蓋面積，α_v為冠層的短波反射率，α_l為枯落物層的短波反射率，τ_v為冠層短波放射透過(guò)率。

進(jìn)一步地，步驟S2中計(jì)算枯落物層吸收的短波凈放射量的公式為：

R_SNL＝R_s(1-α_l)(τ_vF_veg+F_soil)-R_s(1-α_s)(τ_vF_veg+F_soil)τ_l