郝 蕾，湯鵬程，李仙岳，徐 冰，侯晨麗，李培東，田德龍*

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院，呼和浩特 010018；2.水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所，呼和浩特 010020；3.國網(wǎng)山西省電力公司偏關(guān)縣供電公司，山西 忻州 036400）

蒸散發(fā)（ET）是水文循環(huán)中自降水到達(dá)地面后由液態(tài)或固態(tài)轉(zhuǎn)化為水汽返回大氣的過程，是地表能量平衡重要組成。不僅影響土壤水分分配格局[1]，且在土壤-植物-大氣連續(xù)體能量交換中發(fā)揮重要作用[2]。希拉穆仁荒漠草原位于內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東南部，長年干旱少雨，植被低矮稀疏，土壤含沙量大而疏松，外加自然條件嚴(yán)酷，屬于氣候變化高度敏感區(qū)，是氣候變化影響的脆弱地帶[3]。由于希拉穆仁荒漠草原特殊的植被類型和氣候條件，該地區(qū)降水較少匯入河流或轉(zhuǎn)化成地下水，蒸散發(fā)作為降水轉(zhuǎn)化主要“出口”，成為下墊面和大氣之間水汽交換主要途徑[4]，影響地區(qū)地表與大氣間水熱平衡，與牧區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活聯(lián)系密切。

目前，國內(nèi)外對(duì)于蒸散研究大部分計(jì)算方法或模型均針對(duì)農(nóng)作物[5]，對(duì)自然植被特別是荒漠草原等特殊下墊面地區(qū)植被蒸散發(fā)過程研究較少[6]。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，蒸散測定方法正逐步完善，不同空間尺度均有相應(yīng)測定方法，如測量點(diǎn)尺度的渦度協(xié)方差法和面尺度的大孔徑激光閃爍儀法[7]。但某一尺度下獲得的蒸散發(fā)參數(shù)具有高度尺度依賴性[7]，且大尺度流域和小尺度特征值之間不能通過簡單疊加及插值分解得到[8]，為滿足目前科研需要，明確不同空間尺度間定量轉(zhuǎn)換關(guān)系尤為重要。目前渦度協(xié)方差法逐漸成熟，通過渦度相關(guān)系統(tǒng)監(jiān)測下墊面蒸散量也較準(zhǔn)確，同時(shí)張勁松等在河南省濟(jì)源市的低丘山地人工混交林上通過對(duì)比大孔徑閃爍儀觀測值與渦度相關(guān)系統(tǒng)觀測值，驗(yàn)證大孔徑閃爍儀觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，結(jié)果表明利用大孔徑閃爍儀監(jiān)測蒸散量可行性較好[9]。盧俐等利用北京昌平小湯山渦動(dòng)相關(guān)系統(tǒng)和大孔徑閃爍儀觀測數(shù)據(jù)，構(gòu)建非均勻地表上兩者觀測通量之間的尺度關(guān)系式[10]。黃天宇等在內(nèi)蒙古科爾沁沙地梯級(jí)生態(tài)帶復(fù)雜下墊面上也證明渦動(dòng)相關(guān)系統(tǒng)和大孔徑閃爍儀兩者觀測數(shù)據(jù)之間相互轉(zhuǎn)化關(guān)系[11]。綜合前人研究結(jié)果可知，渦動(dòng)相關(guān)系統(tǒng)和大孔徑閃爍儀在不同地表上有較好尺度轉(zhuǎn)化關(guān)系，但尺度轉(zhuǎn)化關(guān)系式在荒漠草原均一地表的可行性尚未見報(bào)道，且多臺(tái)渦動(dòng)相關(guān)系統(tǒng)通過尺度轉(zhuǎn)化得到的計(jì)算值與大孔徑閃爍儀觀測值之間相關(guān)性有待進(jìn)一步提高。

本文基于以上研究背景，利用內(nèi)蒙古陰山北麓荒漠草原生態(tài)水文國家野外科學(xué)觀測研究站內(nèi)渦度相關(guān)系統(tǒng)、大孔徑閃爍儀以及氣象站觀測數(shù)據(jù)，在希拉穆仁荒漠草原上研究多尺度蒸散量規(guī)律，驗(yàn)證渦度相關(guān)系統(tǒng)與大孔徑閃爍儀間尺度關(guān)系式在荒漠草原均一下墊面地表的可行性并加以優(yōu)化，為明確該地區(qū)生態(tài)需水量及深入了解荒漠草原蒸散特性奠定基礎(chǔ)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)在內(nèi)蒙古陰山北麓荒漠草原生態(tài)水文國家野外科學(xué)觀測研究站（41°12′10"N，111°13′01"E）展開，研究站始建于2002年，位于內(nèi)蒙古包頭市達(dá)茂旗哈拉烏素，平均海拔高度1 600 m，面積約為1.33 km2，氣候類型為中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫3.4℃，年均降水量246 mm，年均蒸發(fā)量2 227 mm，年均風(fēng)速5.2 m·s-1，無霜期106 d，年大風(fēng)日數(shù)為68 d，沙塵暴日數(shù)20～25 d。地帶性土壤為栗鈣土，土壤質(zhì)地多為沙壤、輕壤，土壤養(yǎng)分含量特點(diǎn)為氮較低、磷極低、鉀較高。研究區(qū)下墊面為由短花針茅（Stipeae dumort）和糙隱子草（Cleistogenes squarrosa）組成的群叢，以及羊草（Leymus chinensis）、冷蒿（Artemisia frigida）、銀灰旋花（Calystegin hederaceaWall）等荒漠草原物種構(gòu)成的均一地表，植物主要生長季節(jié)在5～10月。

1.2 觀測方法

研究所用觀測數(shù)據(jù)主要為內(nèi)蒙古陰山北麓荒漠草原生態(tài)水文國家野外科學(xué)觀測研究站（以下簡稱研究站）大孔徑閃爍儀（LAS）、渦度相關(guān)系統(tǒng)（EC）以及氣象站等觀測資料，氣象站觀測指標(biāo)包括風(fēng)速風(fēng)向、空氣溫濕度、凈輻射及熱通量等。在觀測區(qū)域東南和西北方向分別放置LAS發(fā)射端和接受端，此光線路徑上放置兩臺(tái)EC（分別簡稱“ECa”和“ECb”），其位置分別在距離大孔徑閃爍儀光徑中心約200和100 m處，氣象站安裝在ECa旁邊，具體儀器位置分布如圖1所示。

圖1 儀器分布位置概況Fig.1 General map of instrument distribution location

1.2.1 大孔徑閃爍儀

研究所用大孔徑閃爍儀由美國AVALON公司生產(chǎn)，包括發(fā)射端和接收端，其孔徑0.15 m，發(fā)射波長880 nm，光徑長度800 m，距地高6 m。原理是由發(fā)射儀發(fā)射一定波長（近紅外波段）和直徑波束，由接收儀接收到光束，期間經(jīng)大氣中傳播，路徑上受溫度、濕度和氣壓波動(dòng)影響，以折射指數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)（Cn2）表示大氣湍流強(qiáng)度，結(jié)合渦動(dòng)相關(guān)儀和氣象數(shù)據(jù)，根據(jù)相似理論迭代計(jì)算光程路徑上平均顯熱通量[12-13]。計(jì)算過程中涉及氣象數(shù)據(jù)、氣象站觀測高度、下墊面植被冠層高度、波文比和渦度部分?jǐn)?shù)據(jù)。LAS每1 s自動(dòng)測量并采集一組原始數(shù)據(jù)，為與渦度相關(guān)系統(tǒng)1 h結(jié)果相配合，所有數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選、剔除、插補(bǔ)等過程獲得，每1 h統(tǒng)計(jì)1次測量值均值。

1.2.2 渦度相關(guān)系統(tǒng)

隨著渦度相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展，點(diǎn)尺度顯熱通量測量易獲取且準(zhǔn)確可靠。渦度相關(guān)系統(tǒng)是通過測定和計(jì)算溫度、CO2和H2O等相關(guān)物理量脈動(dòng)值與垂直風(fēng)速脈動(dòng)值之間協(xié)方差來獲取湍流通量。本研究所用2套渦度相關(guān)系統(tǒng)由美國Licor公司生產(chǎn)，安裝高度為2 m，采樣頻率是10 Hz，平均時(shí)間1 h，每套配置LI-7500A紅外氣體分析儀1臺(tái)和R3-50超聲波三維風(fēng)速儀1臺(tái)，用于觀測冠層CO2和H2O通量。研究站內(nèi)得到數(shù)據(jù)已通過Eddy Pro軟件的一系列復(fù)雜處理及矯正，故本研究僅對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行部分異常值剔除及分析其能量閉合問題。

1.3 研究方法

本文通過能量平衡余項(xiàng)法計(jì)算LAS與EC蒸散量，足跡模型計(jì)算儀器源區(qū)范圍及源區(qū)內(nèi)觀測值貢獻(xiàn)能力大小，P-M模型計(jì)算荒漠草原天然草地上參考作物蒸散量，并與實(shí)測蒸散量結(jié)合計(jì)算不同尺度下作物系數(shù)。

1.3.1 能量平衡余項(xiàng)法

能量平衡是各種蒸散研究方法理論基礎(chǔ)，本文通過能量平衡余項(xiàng)法[14]計(jì)算ET（las）與ET（ec）值，具體公式如下：

式中，L=2.454×10（6W·m-2·mm-1）；Rn為凈輻射總量（W·m-2）；G為土壤熱通量（W·m-2）；H為顯熱通量H（W·m-2）；EET為蒸散量（mm）。

1.3.2 足跡模型

足跡函數(shù)又稱為源區(qū)權(quán)重函數(shù)，可較好描述不同設(shè)備源匯區(qū)，源區(qū)內(nèi)不同地區(qū)對(duì)觀測值貢獻(xiàn)不同，最終要獲取源區(qū)位置與源區(qū)內(nèi)對(duì)觀測值貢獻(xiàn)能力大小。

本文足跡模擬計(jì)算采用蔡旭暉[15]研究組研發(fā)以反向擴(kuò)散原理為基礎(chǔ)的印痕模型展開通量源區(qū)研究，是將濃度觀測等接受體信息與造成該濃度源區(qū)域相關(guān)聯(lián)的傳導(dǎo)函數(shù)[16]，反映觀測點(diǎn)空間位置與源空間位置之間關(guān)系[15]。參照蔡旭輝開發(fā)的“flem模式”，模型輸入?yún)?shù)包括Monin-Obukhov長度L，摩擦速度u*，平均風(fēng)速u，風(fēng)向VD，側(cè)向風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差σ，空氣動(dòng)力學(xué)粗糙度Zom，LAS有效高度zLAS等。該模型可滿足8 km×8 km源區(qū)計(jì)算，網(wǎng)格最高分辨率為5 m。本文計(jì)算區(qū)域包括LAS發(fā)射端、接收端、ECa和ECb在內(nèi)約0.5 km2范圍，網(wǎng)格分辨率設(shè)定為5 m，觀測有效高度為觀測高度減去零平面位移。主要公式如下[11,15]：

綜合單點(diǎn)觀測的通量足跡函數(shù)和沿光程路徑方向上的權(quán)重函數(shù)，可建立LAS足跡模型基本方程：

其中，x1、x2分別代表LAS發(fā)射端和接收端坐標(biāo)，（x，y）表示光徑上的點(diǎn)，表示光徑上的點(diǎn)上風(fēng)方向各點(diǎn)坐標(biāo)，W(x)為沿光徑路線方向權(quán)重函數(shù)，當(dāng)x1=x2時(shí)，計(jì)算面積為禍渦度源區(qū)面積。

本文采用通量加權(quán)法進(jìn)行長期通量觀測的平均足跡計(jì)算[10]。主要公式如下:

式中，i-時(shí)次序號(hào)；N-計(jì)算時(shí)段內(nèi)總時(shí)次數(shù)；fc(x，y，zm)-氣候?qū)W足跡；fi(x，y，zm)-i時(shí)次足跡；Flux(i)-i時(shí)次通量觀測值。

1.3.3 P-M模型及作物系數(shù)計(jì)算

標(biāo)準(zhǔn)氣象站與ECa在一個(gè)觀測臺(tái)放置，每隔15 min記錄1次，測量參數(shù)包括空氣溫度、降雨、太陽輻射、相對(duì)濕度、風(fēng)速、壓強(qiáng)等氣象因子。利用FAO推薦的Penman-Monteith方程[17]計(jì)算參考作物蒸散量ET0，具體公式為：

式中，ET0為參考作物蒸散（mm·d-1），ET為實(shí)測蒸散量（mm），T為平均氣溫（℃），u2為2 m高處風(fēng)速（m·s-1），es為飽和水汽壓（kPa），ea為實(shí)際水汽壓（kPa），Δ為飽和水汽壓-溫度曲線斜率（kPa·oC-1），γ為濕度計(jì)常數(shù)（kPa·oC-1），Kc為作物系數(shù)，公式（6）可用于作物全生育期或各生育階段作物系數(shù)計(jì)算[18]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

本文選取荒漠草原2021年生長季有關(guān)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析，按照如下標(biāo)準(zhǔn)選擇數(shù)據(jù)：①渦度能量閉合情況相對(duì)良好；②某一時(shí)刻同時(shí)具有LAS、EC數(shù)據(jù)；③LAS、EC觀測顯熱通量均小于對(duì)應(yīng)時(shí)刻的凈輻射；④剔除部分異常值。

本文利用Matlab R2016軟件對(duì)LAS數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代運(yùn)算，數(shù)據(jù)整理與相關(guān)分析采用Excel 2010，和Origin 2019軟件進(jìn)行處理，儀器源區(qū)范圍利用Surfer15.3軟件生成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)空尺度蒸散量變化規(guī)律

為探究不同空間尺度上小時(shí)尺度蒸散規(guī)律，本研究選取生長季內(nèi)不同時(shí)段返青期5月13日、生長最盛期7月10日、生長穩(wěn)定期8月26日、生長末期10月20日數(shù)據(jù)作為典型日開展研究，典型日內(nèi)天氣良好、能見度高，具有代表性。

圖2描述該時(shí)間段內(nèi)LAS、ECa和ECb實(shí)測蒸散量在不同時(shí)期小時(shí)尺度變化過程，可見，在小時(shí)尺度內(nèi)，在不同典型日均呈先增后減變化趨勢，各典型日夜間蒸散量均相對(duì)較小，12:00～14:00達(dá)到峰值。5月13日整日蒸散量均處在較低水平，LAS、ECa、ECb觀測值均在7:00左右開始增加，小時(shí)尺度蒸散量平均值分別為0.07、0.05、0.06 mm·h-1；7月10日蒸散水平較高，蒸散量在約6:00開始增加，比5月13日當(dāng)天提前約1 h，日內(nèi)蒸散量平均值分別為0.10、0.07、0.08 mm·h-1，日內(nèi)最高值分別可達(dá)0.29、0.24、0.22 mm·h-1，日內(nèi)累計(jì)蒸散總量可達(dá)3.38、1.59、1.91 mm；8月26日與7月10日變化一致，當(dāng)日整體蒸散水平稍遜于7月，蒸散量平均值分別為0.09、0.06、0.06 mm·h-1；而在10月20日蒸散水平最弱，白天小時(shí)尺度蒸散水平變化幅度較小，變化趨勢不明顯，小時(shí)尺度蒸散量平均值分別僅為0.07、0.05、0.05 mm·h-1。

圖2 生長季內(nèi)不同典型日各儀器小時(shí)尺度蒸散量對(duì)比Fig.2 Comparison of intraday evapotranspiration of different instruments on different typical days in the growing season

將生長季內(nèi)觀測得到的逐日數(shù)據(jù)累加，得到（5～10月）內(nèi)LAS、ECa和ECb分別觀測下墊面蒸散量逐月值，如圖3所示，三者觀測荒漠草原蒸散量變化趨勢一致，且有明顯的季節(jié)性變化，在生長季內(nèi)月尺度上蒸散水平為7月＞8月＞6月＞9月＞5月＞10月，呈先增后減的變化趨勢。在2021年生長季內(nèi)LAS、ECa、ECb實(shí)測蒸散量日均值為1.59、1.21、1.37 mm·d-1，生長季內(nèi)LAS、ECa、ECb累計(jì)ET總量為294、222、251 mm，相關(guān)數(shù)據(jù)表明大孔徑閃爍儀觀測值稍高于渦度相關(guān)系統(tǒng)。

圖3 生長季內(nèi)各儀器逐月蒸散量對(duì)比Fig.3 Comparison of monthly evapotranspiration of all instruments in the growing season

綜合以上在希拉穆仁荒漠草原上不同時(shí)空尺度下蒸散量變化規(guī)律可知，當(dāng)?shù)卣羯⒘颗c同一時(shí)期華南、西南及華北地區(qū)相比相對(duì)較小[19-20]，不同監(jiān)測方式下蒸散量總體呈現(xiàn)ET（LAS）＞ET（ECb）＞ET（ECa）趨勢，LAS在生長季節(jié)實(shí)測蒸散量累計(jì)值比ECa大29.8%，比ECb大17.1%。

2.2 不同空間尺度觀測源區(qū)分析

以4個(gè)典型日為例，將兩臺(tái)EC與LAS觀測值擬合分析，結(jié)果如表1所示，結(jié)果顯示ECb與LAS擬合程度較好，整體擬合精度較ECa高9%，且EC與LAS兩者觀測值在不同典型日下其擬合程度有所不同，在5月13日、7月10日、8月26日擬合程度相對(duì)穩(wěn)定，生長末期10月20日擬合程度最差。

表1 典型日下EC與LAS實(shí)測蒸散發(fā)擬合結(jié)果Table 1 Fitting results of measured evapotranspiration of EC and LAS in each typical day

基于前人已有研究，本文借助于解析足跡模擬，在不同典型日下分析不同空間尺度觀測荒漠草原蒸散量的源區(qū)位置差異及源區(qū)內(nèi)不同地區(qū)對(duì)觀測值貢獻(xiàn)能力差異。計(jì)算得到LAS和EC在不同典型日下源區(qū)范圍如圖4所示。

圖4 各典型日下EC與LAS源區(qū)范圍Fig.4 Range of source regions of EC and LAS in each typical solar day

由圖4可知，EC源區(qū)影響范圍與LAS源區(qū)影響范圍位置與大小不同，是觀測蒸散量出現(xiàn)差異的原因之一，圖中源區(qū)范圍呈“環(huán)狀”，各源區(qū)內(nèi)顏色較深部分對(duì)儀器觀測值貢獻(xiàn)能力更高，對(duì)于渦度相關(guān)系統(tǒng)，中心處對(duì)觀測值貢獻(xiàn)能力最高，從中心向外擴(kuò)散貢獻(xiàn)能力逐漸遞減；對(duì)于大孔徑閃爍儀，沿發(fā)射端與接收端光徑路徑部分對(duì)觀測值貢獻(xiàn)能力最高，從光徑中心向外擴(kuò)散貢獻(xiàn)能力逐漸遞減。同時(shí)，10月20日源區(qū)圖中，由于當(dāng)日風(fēng)速較大，導(dǎo)致ECa與LAS源區(qū)部分不重合，造成ECa與ECb源區(qū)在LAS源區(qū)內(nèi)占比不同，此為當(dāng)日ECa與LAS擬合較差原因之一，該結(jié)論說明在特殊情況下不同EC在LAS源區(qū)貢獻(xiàn)能力不同。

2.3 尺度轉(zhuǎn)化關(guān)系式優(yōu)化

目前，探討單點(diǎn)尺度與面尺度通量觀測值之間關(guān)系，其基本出發(fā)點(diǎn)是將EC觀測的通量值按照一定平均法得到區(qū)域值，再與LAS測量值比較[10]。白潔等研究發(fā)現(xiàn)[12]，EC與LAS觀測蒸散量之間關(guān)系需要考慮以下幾點(diǎn)：①各EC下墊面在LAS源區(qū)占比；②LAS路徑中兩臺(tái)EC的安放位置。因本研究區(qū)是均一下墊面，故忽略因素①，僅考慮因素②。在當(dāng)前條件下，對(duì)各EC觀測的蒸散量進(jìn)行賦權(quán)計(jì)算，得到聚合后ET（EC聚合）與ET（LAS）擬合，尋找二者相關(guān)性。聚合后ET（EC聚合）由下式得出[12]：

式中，Wmax為LAS光徑中點(diǎn)處權(quán)重系數(shù)，為0.997[9]，Wa為ECa位置處的權(quán)重系數(shù)，Wb為ECb位置處權(quán)重系數(shù)。Wa為接收端到ECa的距離與接收端到光徑中點(diǎn)距離的比值，Wb為在發(fā)射端到ECb的距離與發(fā)射端到光徑中點(diǎn)距離的比值。

生長季內(nèi)各典型日ET（LAS）與ET（EC聚合）擬合結(jié)果見表3。ET（EC聚合）與ET（LAS）擬合關(guān)系有所提高，擬合度較未聚合時(shí)提高10%。因作物系數(shù)受諸多因素影響[21-22]，不同空間尺度下實(shí)測蒸散量有差異，進(jìn)而尺度因素對(duì)作物系數(shù)也有影響，表2為各典型日下參考作物蒸散、實(shí)測蒸散量及作物系數(shù)。本文考慮作物系數(shù)對(duì)公式（7）進(jìn)行優(yōu)化，得到ET（EC聚合）與KcLASET（LAS）進(jìn)行擬合。優(yōu)化后ET（EC聚合）由下式得出：

表2 典型日下參考作物蒸散、實(shí)測蒸散量及作物系數(shù)Table 2 Reference evapotranspiration,measured evapotranspiration and crop coefficient of each typical day

基于作物系數(shù)優(yōu)化后ET（EC聚合）與Kclas ET（LAS）擬合結(jié)果見表3，各典型日下擬合度小幅提高，總體擬合度較未優(yōu)化前提高6.1%，由此表明研究不同尺度實(shí)測蒸散發(fā)之間關(guān)系時(shí)，可將作物系數(shù)這一因素考慮在內(nèi)。

表3 基于Kc優(yōu)化前后聚合結(jié)果對(duì)比Table 3 Comparison of aggregation results before and after Kc optimization

以上研究表明，在荒漠草原均勻地表上，EC和LAS觀測蒸散量有一定差異性，二者實(shí)測值之間關(guān)系與設(shè)備安放位置及作物系數(shù)有關(guān)。結(jié)合以上兩點(diǎn)因素將EC實(shí)測值聚合后與LAS擬合程度相對(duì)較好，二者間尺度轉(zhuǎn)化關(guān)系良好。

3 討論

本文觀測結(jié)果顯示在典型日內(nèi)無論日間還是夜間，大孔徑閃爍儀與渦度相關(guān)系統(tǒng)觀測結(jié)果趨勢走向吻合，這與張勁松等研究結(jié)果一致[9]，EC定點(diǎn)測定ET在業(yè)內(nèi)被認(rèn)可[7]，在前人驗(yàn)證LAS觀測顯熱通量可行基礎(chǔ)上[23-24]，進(jìn)一步說明其在荒漠草原監(jiān)測蒸散量可行性。但胡麗琴等認(rèn)為，由于LAS觀測顯熱通量依靠相似理論計(jì)算，在穩(wěn)定層結(jié)下（一般是夜間）光閃爍強(qiáng)度及湍流狀況絕對(duì)值較小，導(dǎo)致測量誤差較大[25]，本文在夜間情況下得出的觀測結(jié)果僅作參考。根據(jù)王軍等、呂曉敏等研究，荒漠草原上氣候變化對(duì)荒漠草原蒸散量影響突出，蒸散量與溫度和凈輻射均呈正相關(guān)關(guān)系[4,26]，故在上文小時(shí)尺度觀測結(jié)果中7、8月蒸散量開始增加時(shí)刻比春季提前1 h，可能與荒漠草原上溫度和凈輻射提前增加有關(guān)。

進(jìn)一步討論LAS與EC蒸散量實(shí)測值差異性，比較不同風(fēng)向上各儀器實(shí)測值，結(jié)果顯示不同風(fēng)向上實(shí)測值擬合結(jié)果參差不齊[10]，表明風(fēng)向影響不同尺度觀測蒸散量，進(jìn)而研究不同風(fēng)向上源區(qū)范圍發(fā)現(xiàn)，風(fēng)速風(fēng)向影響源區(qū)位置、面積大小以及EC在LAS源區(qū)內(nèi)占比[11]，因此在今后研究中可將風(fēng)向、下墊面情況等因素考慮在內(nèi)，進(jìn)一步探討不同空間尺度實(shí)測蒸散量差異。

研究表明，在LAS與EC尺度轉(zhuǎn)化關(guān)系式考慮儀器位置因素情況下加入作物系數(shù)影響，可提高二者轉(zhuǎn)化精度，當(dāng)大孔徑閃爍儀觀測數(shù)據(jù)受影響缺失時(shí)，可用渦度相關(guān)儀觀測結(jié)果利用優(yōu)化后關(guān)系式進(jìn)行插補(bǔ)，結(jié)果更為準(zhǔn)確，對(duì)蒸散發(fā)大尺度地面驗(yàn)證意義重大。本文僅在荒漠草原均一地表上依據(jù)一年監(jiān)測數(shù)據(jù)開展研究，長期監(jiān)測結(jié)果如何，優(yōu)化后關(guān)系式對(duì)其他地表是否適用，需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

希拉穆仁荒漠草原蒸散量與同一時(shí)期其他地域相比均相對(duì)較小，2021年生長季內(nèi)該地LAS、ECa、ECb累計(jì)實(shí)測蒸散量為294、222、251 mm，不同監(jiān)測方式下蒸散量總體呈現(xiàn)ET（LAS）＞ET（ECb）＞ET（ECa）趨勢，且有明顯季節(jié)性變化，生長季內(nèi)蒸散水平為7月＞8月＞6月＞9月＞5月＞10月。

EC與LAS源區(qū)影響范圍位置與大小不同，源區(qū)范圍總體均呈“環(huán)狀”，且在特殊情況下不同EC在LAS源區(qū)貢獻(xiàn)能力不同。

LAS與EC尺度關(guān)系式在荒漠草原均一下墊面地表應(yīng)用效果較好，加入作物系數(shù)影響加以優(yōu)化后結(jié)果較未考慮作物系數(shù)時(shí)擬合度提高6.1%，較未聚合時(shí)提高16.1%。