第40卷第1期2023年1月Vol.40No.1Jan.2023干旱区研究ARIDZONERESEARCHhttp://azr.xjegi.comDOI：10.13866/j.azr.2023.01.04定量评估黑河流域4种下垫面类型对地表温度的影响李尔晨1，张羽1，苑广辉1,2（1.南京信息工程大学，中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室，江苏南京210044；2.南京信大安全应急管理研究院，江苏南京210044）摘要：本文利用黑河流域4个不同土地覆盖类型站点（分别为沙漠、玉米地、果园和蔬菜地）的微气象观测数据，分析非沙漠下垫面相比沙漠的冷却作用，对直接分解温度理论（DirectDecomposedTemperatureMetric，DTM）和内在生物物理理论（IntrinsicBiophysicalMechanism，IBPM）进行能量闭合订正，对比两种理论的定量结果并研究干旱地区4种下垫面类型对地表温度的生物物理效应。在进行能量闭合订正之后，DTM理论与IBPM理论的计算结果都更加符合观测结果，尤其是夜间。订正后的IBPM方法计算出的温度差和观测的温度差更接近。IBPM理论结果表明与能量再分配有关的非辐射效应在白天发挥了非常重要的作用，空气动力学粗糙度（平均-4.97K）和波文比项（平均-2.43K）均可产生冷却作用，甚至超过了辐射效应（平均+5.21K），DTM也有类似的结果。夜间直接生物物理效应比白天要弱，间接影响（环境背景差异）甚至可以超过直接影响。关键词：下垫面类型；生物物理效应；定量评估方法；能量闭合订正土地利用/土地覆盖变化（LandUseLandCoverChange，LULCC）是全球变化的重要环节和主要原因之一［1］，目前很多研究证明LULCC例如森林砍伐、农业化及城市化发展对区域气候（如地表温度）有重要影响［2-9］。受背景气候的影响，高纬度及中纬度森林砍伐通常会使地表降温，特别是在有雪的情况下［10-11］，但在低纬度地区森林砍伐通常有变暖效应［2］。农业化通常会产生降温效应，不同的农业覆盖类型产生不同的冷却信号，而农田的灌溉通常会使冷却效果放大［12-16］。城市因大量的人工放热及绿地减少等因素导致其地表温度明显高于自然下垫面，且通常也会受背景气候影响［17-21］。基于地表能量平衡方程量化不同下垫面对地表温度的生物物理效应有两种经典的理论。第一种方法是Lee等［2］开发的“内在生物物理机制”方法（IntrinsicBiophysicalMechanism，IBPM），该理论引入能量再分配因子，将地表温度的变化归因于辐射强迫、地表粗糙度和波文比3种生物物理效应［22-23］。Zhao等［24］改进IBPM，以量化地表温度对城市化的响应。Chen和Dirmeyer［...
