苔原上的特征
北冰洋和苔原之间在净辐射分配方面的根本区别在于用于融化冰雪的能量(Ohmura, 1984b)。一旦苔原上的雪融化了,能量就可以分配进去了合理的加热和蒸发水.苔原上的融雪过程往往在相当短的时间间隔内完成,通常为两周左右(Weller和Holmgren, 1974)。在冰雪覆盖的海洋上,融化所消耗的热量比在苔原上要大得多。因此,对于夏季条件,感热通常(但并非总是,如示巴数据所示)从大气转移到大气海洋表面在冻土带从地表进入大气层的过程中。平均而言,蒸发是苔原上最重要的夏季热沉,比冰雪覆盖的海洋要大得多。
正如Ohmura (1984b)所示,苔原和冰川之间存在类似的对比。人们经常注意到,在夏季融化期间,与相似海拔的无冰苔原表面相比,冰川对地表空气温度产生冷却作用(例如,Muller和rokin - sharlin, 1967;Ohmura, 1984 b;Bradley和Serreze, 1987),主要与通过冰融化消耗能量有关。然而,格陵兰冰盖的较高部分并没有融化。在这里,升华可以是一个重要的过程(Box和Steffen, 2001)。这些升华过程将在第8章中讨论。
通过对比示巴的结果和NSF LAII计划收集的阿拉斯加数据,我们可以对北冰洋和陆地表面进行一些比较。Lynch等人(1999b)综合了1995年无雪期(6月、7月和8月)的两组测量结果。第一组数据是由四个研究小组在阿拉斯加普拉德霍湾附近的Betty Pingo遗址收集的。滨海场地位于湿地综合体中。虽然地形起伏不大,但该地区的地表特征却各不相同。植被以莎草为主,平均高度10-15厘米。在干燥的地区,莎草与地衣、苔藓、矮柳树和桦树以及各种开花草本植物混合在一起。第二组测量数据来自Sagwon Bluffs,这是Betty Pingo以南约100公里的高地,海拔300米,位于沿海平原和Brooks Range山麓之间的过渡地带。植被是灌木丛苔原的特征。表5.4列出了不同调查人员1995年6月、7月和8月的平均通量。 Following our adopted convention, net radiation is taken as positive downward while the turbulent terms are positive away from the surface. A positive conductive heat flux hence represents a flux of heat into the ground.
在低地和高地站点的每个位置的值之间有相当大的分散。例如,请注意,与该地区的其他估计值相比,Chapin和Eugster的Sagwon Bluffs的Rnet 6月值要低得多。虽然部分由于方法、测量频率和仪器问题的差异,但它主要反映了地点性质和云条件的局部变化。
表5.4阿拉斯加海岸和高地平均月能量平衡
(括号中为后者),分别为6月、7月和8月,由不同的调查人员测量。所有的值都是wm -2
6月
表5.4阿拉斯加海岸和高地平均月能量平衡
(括号中为后者),分别为6月、7月和8月,由不同的调查人员测量。所有的值都是wm -2
6月
Rnet |
年代 |
l |
C |
|
查平,欧斯特·凯恩,辛兹曼·欧切尔,沃利蒂斯英格兰和金 |
Na (58.4) 128.1(120.8) 124.9(114.3) Na (126.4) |
7月 |
Na (26.3) 61.0(80.2) 39.6(38.9) Na (Na) |
Na (13.8) 27.5(19.3) 40.5(23.0) Na (8.8) |
Rnet |
年代 |
l |
C |
|
查平,欧斯特·凯恩,辛兹曼·欧切尔,沃利蒂斯英格兰和金 |
122.6(110.5) 107.1(103.0) na (105.8) |
8月 |
33.2(na) 38.1(53.3) 50.2(57.0) na (na) |
40.8(na) 27.3(19.7) 26.7(15.7) na (7.1) |
Rnet |
年代 |
l |
C |
|
查平,欧斯特·凯恩,辛兹曼·欧切尔,沃利蒂斯英格兰和金 |
Na (Na) 75.7(73.0) 68.2(70.0) Na (94.2) |
Na (Na) 14.7(26.0) 33.3(27.8) Na (Na) |
Na (Na) 48.6(37.7) 22.6(41.5) Na (Na) |
Na (Na) 12.4(9.2) 10.1(10.6) Na (3.4) |
注:NA表示缺失数据来源:From Lynch et al. (1999b)
两个地点最一致的主题是6月至8月净辐射普遍下降,7月至8月传导和感热通量减少。
根据Ohmura (1984b)的观测,从表5.4和示巴结果之间的比较中可以得出的结论是苔原上的净辐射的更大比例由感潜热通量。此外,在冻土带上,有一股夏季热量流入地下,使土壤变暖,而在海冰上,几乎所有的净辐射都融化了。苔原上空更高的向上的感热通量反过来又与更高的地表空气温度相一致。
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