非道路车辆轮胎-土壤相互作用建模方法及试验技术综述 被引量：5

1

作者 谢斌 罗振豪 +3 位作者 宋正河 温昌凯 张胜利 毛恩荣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期51-63,共13页

轮胎-土壤相互作用研究是非道路车辆地面力学发展的重要基础,其中轮胎-土壤试验技术和轮胎建模方法对非道路车辆驱动系统设计、驱动算法开发以及整车牵引性能评估均具有重要意义。为明确非道路车辆轮胎-土壤相互作用研究中轮胎建模方法... 轮胎-土壤相互作用研究是非道路车辆地面力学发展的重要基础,其中轮胎-土壤试验技术和轮胎建模方法对非道路车辆驱动系统设计、驱动算法开发以及整车牵引性能评估均具有重要意义。为明确非道路车辆轮胎-土壤相互作用研究中轮胎建模方法与试验技术的未来发展方向,该研究首先概述了国内外轮胎-土壤相互作用研究中所涉及的核心试验技术,包括土壤力学性能试验和室内单轮土槽试验,然后重点总结了轮胎-土壤相互作用的轮胎模型建立方法,将现有轮胎建模方法归纳为经验建模、数值建模和半经验建模,剖析比较了三种建模方法的优缺点和适用场景,并就每种建模方法列举了若干应用实例。最后,结合智能传感、智能测量、机器学习、整车协同等先进领域最新进展,提出了轮胎-土壤相互作用下轮胎建模方法和试验技术的未来研究重点与发展方向,以期为非道路车辆轮胎-土壤相互作用研究提供理论依据和技术参考。 展开更多

关键词 农业工程 模型建立 试验 轮胎-土壤 非道路车辆 相互作用

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土壤-植被-大气系统水和热传输机理及区域蒸散模型(英文) 被引量：14

2

作者 张永强 刘昌明 于强 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2004年第4期562-567,共6页

在不同空间和时间尺度上建立了估算土壤 植被 大气系统水、热传输的模型 ,并且在华北平原中国科学院两个农业生态试验站设计了 3个试验 ,验证模型的精度和有效性 .第一个模型是基于瞬时通量观测基础上建立的植被冠层光合 导度 蒸散... 在不同空间和时间尺度上建立了估算土壤 植被 大气系统水、热传输的模型 ,并且在华北平原中国科学院两个农业生态试验站设计了 3个试验 ,验证模型的精度和有效性 .第一个模型是基于瞬时通量观测基础上建立的植被冠层光合 导度 蒸散耦合模型 ,它模拟的结果与涡度相关系统测定结果比较一致 ;第二个模型为一维 3层的土壤水量平衡模型 ,此模型成功用于模拟 1 998— 2 0 0 3年度太行山山前平原不同灌溉条件下的土壤水分深层入渗和蒸散过程 ;第三个模型为区域能量通量和日蒸散模型 ,它基于卫星遥感数据和地面同步观测而建立 ,本模型可以监测区域地表的干旱状况 ,用于估算区域能量通量和日蒸散 . 展开更多

关键词 土壤-植被-大气系统 水热传输机理 蒸散模型

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绿洲-荒漠交错带潜水-土壤-植被-大气连续体水热传输模型研究 被引量：4

3

作者 张展羽 苏里坦 张国华 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期88-92,共5页

该文以干旱区绿洲-荒漠交错带为研究对象,以质量守恒原理与能量平衡原理为基础,建立了潜水-土壤-植被-大气系统中水分与热量传输模式,并提出了求解潜水-土壤-植被-大气系统的数值模拟分解-协调新方法,用天山北麓三工河流域绿洲-荒漠交... 该文以干旱区绿洲-荒漠交错带为研究对象,以质量守恒原理与能量平衡原理为基础,建立了潜水-土壤-植被-大气系统中水分与热量传输模式,并提出了求解潜水-土壤-植被-大气系统的数值模拟分解-协调新方法,用天山北麓三工河流域绿洲-荒漠交错带的实测资料验证了水热传输模型的可靠性.结果表明,植被冠层蒸腾量模拟值与实测值比较接近,其最大误差为11.3%,土壤含水率的模拟值与实测值的最大误差仅为5.9%,土壤温度模拟值与实测值的最大误差为8.3%,用该模型模拟绿洲-荒漠交错带潜水-土壤-植被-大气连续体水热动态传输过程、植被蒸腾量、地表蒸发量和植被的根系吸水率具有较高的精度. 展开更多

关键词 绿洲-荒漠交错带 潜水-土壤-植被-大气连续体 水热传输 模型

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分析履带—地面相互作用的三维模型的建立 被引量：3

4

作者 李军 张宇 +1 位作者 李强 周靖凯 《农业装备与车辆工程》 2013年第6期38-42,共5页

由于在履带行走机构作用下土壤的压实通常会伴随着横向扰动并产生位移,所以履带车辆与土壤相互作用中的影响区域是三维空间的,应该从三维的角度分析履带-地面相互作用。根据Mckyes-Ali三维模型,结合贝克和Nobutaka的研究方法,将三维模... 由于在履带行走机构作用下土壤的压实通常会伴随着横向扰动并产生位移,所以履带车辆与土壤相互作用中的影响区域是三维空间的,应该从三维的角度分析履带-地面相互作用。根据Mckyes-Ali三维模型,结合贝克和Nobutaka的研究方法,将三维模型应用到履带-地面作用分析中。分析挡板与土壤相互作用过程,并对挡板所受水平阻力进行求解,完成三维模型的建立,将三维模型与对数螺旋线模型进行对比,验证其准确性。三维模型的研究为从三维模型分析履带-地面相互作用提供了理论基础和依据,为仿真软件在履带-地面作用分析中的进一步发展提供模型支持。 展开更多

关键词 地面力学 履带-地面相互作用 三维模型 挂钩牵引力 湿软土壤

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土壤-植被-大气传输模型的组成及其耦合方法研究 被引量：1

5

作者 杜妮妮 韩磊 《宁夏农林科技》 2012年第8期119-121,共3页

基于土壤-植被-大气系统水分和能量交换物理过程和生物物理过程的土壤-植被-大气传输模型(SVAT),描述了冠层辐射传输、径流交换和土壤垂直方向的水分和能量迁移过程,揭示陆面/大气物质和能量交换、土壤水热迁移的动态特征,以及该系统各... 基于土壤-植被-大气系统水分和能量交换物理过程和生物物理过程的土壤-植被-大气传输模型(SVAT),描述了冠层辐射传输、径流交换和土壤垂直方向的水分和能量迁移过程,揭示陆面/大气物质和能量交换、土壤水热迁移的动态特征,以及该系统各组成要素间的相互作用机制。简述了SVAT模型的主要组成部分、水热过程参数化方案及其耦合模式,总结了SVAT模型的研究进展及应用,并提出了亟待进一步改进和完善的问题。 展开更多

关键词 SVAT模型 土壤-植被-大气系统 陆/气水热传输耦合

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苹果-小麦复合系统SPAC水分运移模拟模型 被引量：7

6

作者 张劲松 孟平 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期2-8,共7页

根据土壤 -植物 -大气连续体 (SPAC)水分传输理论原理 ,充分考虑农林复合系统的特殊性和复杂性 ,建立太行山低山丘陵地苹果 -小麦复合系统SPAC水分运移模拟模型 ,该模型具有二维空间属性。采用数值计算法求解模型方程 ,利用土壤水分实... 根据土壤 -植物 -大气连续体 (SPAC)水分传输理论原理 ,充分考虑农林复合系统的特殊性和复杂性 ,建立太行山低山丘陵地苹果 -小麦复合系统SPAC水分运移模拟模型 ,该模型具有二维空间属性。采用数值计算法求解模型方程 ,利用土壤水分实测数据对模型进行验证 ,结果表明 :16 8对模拟值与实测值相对误差的平均值为6 89% ,线性相关系数r可达 0 836 7,t=0 197<t3340 .0 1 =2 5 6 8。 展开更多

关键词 苹果-小麦复合系统 SPAC 水分运移 模拟模型 土壤-植物-大气连续体

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大气作用下膨胀土地基的水分迁移与胀缩变形分析 被引量：7

7

作者 赵艳林 曾召田 吕海波 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2011年第6期659-665,共7页

运用土体渗流和蒸发理论,建立了大气-非饱和土相互作用模型;以现场观测的气象数据作为边界条件,进行了地基土中水分迁移的数值模拟,得到了大气作用下地基土体含水量的动态分布规律。计算结果表明,地基土中含水量变化幅度随深度增加而递... 运用土体渗流和蒸发理论,建立了大气-非饱和土相互作用模型;以现场观测的气象数据作为边界条件,进行了地基土中水分迁移的数值模拟,得到了大气作用下地基土体含水量的动态分布规律。计算结果表明,地基土中含水量变化幅度随深度增加而递减,3.5 m深度以下土体的体积含水量基本不变,从而确定了南宁地区膨胀土地基的大气影响层深度为3.5 m。在此基础上,结合已有膨胀土胀缩性指标的干湿循环效应研究成果,提出了一种同时考虑干湿循环效应和1.0 m深处含水量变化的膨胀土地基胀缩变形计算方法,通过算例将该法与传统方法进行比较,结果显示该法更加符合工程实际。 展开更多

关键词 膨胀土 大气-非饱和土相互作用模型 水分迁移 地基胀缩变形 干湿循环效应

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土壤水分模拟与墒情预报模型研究进展 被引量：39

8

作者 尚松浩 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 2004年第5期455-458,共4页

土壤墒情预报是在土壤水分模拟模型的基础上对农田耕作层土壤水分的增长和消退程度所进行的预报。墒情预报是灌溉预报的基础 ,对于水资源短缺条件下农田水分的合理调控具有重要意义。墒情预报模型可以分为确定性模型与随机性模型两大类 ... 土壤墒情预报是在土壤水分模拟模型的基础上对农田耕作层土壤水分的增长和消退程度所进行的预报。墒情预报是灌溉预报的基础 ,对于水资源短缺条件下农田水分的合理调控具有重要意义。墒情预报模型可以分为确定性模型与随机性模型两大类 ,其中确定性模型包括水量平衡模型、土壤 -植物 -大气连续体 (SPAC)水分传输模型、SPAC水热耦合传输模型等 ,随机性模型包括数理统计模型 (包括回归模型、时间序列模型、人工神经网络模型等 )、随机水量平衡模型与随机土壤水动力学模型等。本文对各类墒情预报模型进行比较 。 展开更多

关键词 土壤水分模拟模型 土壤墒情预报模型 水量平衡模型 土壤-植物-大气连续体水分传输模型 随机预报模型

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土体水分蒸发模型研究进展 被引量：5

9

作者 徐士康 唐朝生 +2 位作者 李昊达 冷挺 刘昌黎 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期640-649,共10页

土体水分蒸发是土体-大气物质和能量交换的主要过程之一,对土体的工程性质有重要影响。尤其是近些年来,受全球气候变化影响,极端干旱性气候频繁发生,与蒸发相关的岩土和地质工程问题越来越突出,逐渐成为国际研究的热点。建立土体水分蒸... 土体水分蒸发是土体-大气物质和能量交换的主要过程之一,对土体的工程性质有重要影响。尤其是近些年来,受全球气候变化影响,极端干旱性气候频繁发生,与蒸发相关的岩土和地质工程问题越来越突出,逐渐成为国际研究的热点。建立土体水分蒸发模型是该课题研究的首要目标,对准确评估和预测气候作用下土体水分场信息有重要理论和现实意义。着重对国内外学者近几十年来围绕土体水分蒸发模型所取得的研究成果进行了归纳和总结,依据各种模型的理论基础进行了分类,总体上可分为表面能量平衡模型、水量平衡模型、质量传输模型、阻力模型、温度-风速模型及吸力模型等六大类别。在此基础上,分别阐述了各类模型的研究进展,并对其中一些代表性模型进行了详细介绍,对比分析了各个模型之间的联系与区别,并探讨了它们的优缺点和适应条件。总体而言,现有的模型存在重气象因素而轻土性因素的特点,对砂土和饱和土具有较好的适应性,而对黏性土和非饱和土的适应性较差。基于此,结合本学科的特色和研究背景,提出了今后该课题的研究重点,包括非饱和土的蒸发模型问题研究、黏性土水分蒸发模型研究、考虑土体裂隙参数的土体水分蒸发模型研究、构建通用型的土体水分蒸发模型等几个方面。 展开更多

关键词 土体 蒸发模型 土壤水分传输 吸力 土体-大气相互作用 非饱和土

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SVAT模型的研究与应用 被引量：11

10

作者 卫三平 王力 吴发启 《中国水土保持科学》 CSCD 2008年第2期113-120,共8页

土壤-植被-大气传输(SVAT)模型对于研究大气水、植物水、地表水、土壤水和地下水的相互作用和相互关系、植物耗水过程与生态需水规律、生态系统与局地气候的反馈机制、土壤水分与植被的相互作用机制,以及生态环境的恢复与重建具有十分... 土壤-植被-大气传输(SVAT)模型对于研究大气水、植物水、地表水、土壤水和地下水的相互作用和相互关系、植物耗水过程与生态需水规律、生态系统与局地气候的反馈机制、土壤水分与植被的相互作用机制,以及生态环境的恢复与重建具有十分重要作用。SVAT模型经过"水桶"模型、生物物理学模型以及生物化学模型3个阶段约半个世纪的发展,已由最初的单层模型发展到双层模型、多层模型,取得了很大的进展。该文总结了SVAT模型主要水热过程的参数化方案,模型的应用研究、比较以及参数化方案的改进,并提出下垫面不均匀性、模型的简化、模型的全面性、模型的验证和比较等亟待进一步改进和完善的问题。 展开更多

关键词 SVAT模型 土壤-植被-大气系统 陆面过程参数化 陆气耦合传输

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半干旱黄土地区幼龄侧柏叶蒸腾的数学模型 被引量：10

11

作者 王百田 郭江红 杨雪松 《中国水土保持科学》 CSCD 2003年第3期15-20,共6页

通过人工控制水分,形成单株幼龄侧柏的不同土壤水分梯度环境。在自然环境下对侧柏叶片定时、定位进行蒸腾速率及林冠层的光照、空气温度、空气湿度、叶水势和土壤水分等因子的同步观测。蒸腾速率与各个因子的相关分析表明:黄土半干旱地... 通过人工控制水分,形成单株幼龄侧柏的不同土壤水分梯度环境。在自然环境下对侧柏叶片定时、定位进行蒸腾速率及林冠层的光照、空气温度、空气湿度、叶水势和土壤水分等因子的同步观测。蒸腾速率与各个因子的相关分析表明:黄土半干旱地区侧柏蒸腾速率η_t/(μg·cm^(-2)·s^(-1))与光照强度E/(μmol·m^(-2)·s^(-1))、空气饱和差p_v/kPa、叶水势Ψ/kPa、气温t/℃的关系可以分别表示为:η_t=αE^b,η_t=αp_v^b,η_t=αψ~b,η_t=αt^2+bt+c;侧柏的蒸腾速率η_t与气孔阻力Rs/(s·cm^(-1))和土壤含水量W/％有密切关系,可以分别表示为:η_t=α+bW+cW^2+dW^3,Rs=α+bW+cW^2+dW^3。用气温、空气饱和差、叶水势3个因素建立了半干旱黄土地区幼龄单株侧柏蒸腾速率的非线性指数预测模型:η_t=0.695 0exp(0.031 58t-14.249 2/Pv+0.760 6/Ψ),经检验获得了满意的数值模拟结果。 展开更多

关键词 半干旱地区 黄土高原 侧柏 幼龄树 叶片 蒸腾速率 数学模型 土壤-植物-大气连续体

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用于田间作物—水分关系研究的ThuSPAC模型 被引量：1

12

作者 丛振涛 倪广恒 雷志栋 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 2004年第5期459-461,共3页

田间作物水分关系是土壤植物大气连续体 (SoilPlantAtmosphereContinuum ,简称SPAC)理论的重要研究内容。本研究介绍的ThuSPAC(TsinghuaUniversitySPAC)模型 ,包含土壤水热运移 (Soil)模型、冠层 (Canopy)模型、土壤 -植物 -大气连续体 ... 田间作物水分关系是土壤植物大气连续体 (SoilPlantAtmosphereContinuum ,简称SPAC)理论的重要研究内容。本研究介绍的ThuSPAC(TsinghuaUniversitySPAC)模型 ,包含土壤水热运移 (Soil)模型、冠层 (Canopy)模型、土壤 -植物 -大气连续体 (SPAC)模型、冬小麦生长模拟 (Wheat)模型、冬小麦生长与SPAC水热运移耦合的WheatSPAC模型 5个独立的模型。利用ThuSPAC模型 ,可以根据土壤条件、冬小麦品种参数、气象条件及灌溉条件等 ,动态模拟土壤、冠层中水分温度的分布规律、冬小麦生长过程及最终产量。模型的开发语言为VisualBasic ,界面友好 ,在相关领域的研究中具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 田间作物水分关系 土壤-植物-大气连续体 ThuSPAC模型 冬小麦

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COUPMODEL模拟土壤水热变化过程的研究 被引量：7

13

作者 赵军 《农业系统科学与综合研究》 CSCD 北大核心 2001年第4期250-252,共3页

介绍了COUPMODEL模型的概念及用途。建立了海伦农业生态站土壤物理特性数据库、作物生长特性数据库及气象数据库 ,修改了部分模拟参数和公式。并以海伦站土壤温度和水分的观测数据为对照 ,进行了实际的模拟运算。取得了较好的模拟效果。... 介绍了COUPMODEL模型的概念及用途。建立了海伦农业生态站土壤物理特性数据库、作物生长特性数据库及气象数据库 ,修改了部分模拟参数和公式。并以海伦站土壤温度和水分的观测数据为对照 ,进行了实际的模拟运算。取得了较好的模拟效果。图 3,参 6。 展开更多

关键词 COUPMODEL 土壤温度 模拟模型 土壤水分 土壤-作物-大气循环系统

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南方地区非充分灌溉稻田水稻根系吸水模型研究

14

作者 周明耀 陈红卫 钱晓晴 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 2004年第5期402-404,共3页

作物根系吸水是土壤 -植物 -大气连续体水分传输问题研究中的一个重要部分 ,同时又是根区土壤水分动态模拟必不可少的资料。本试验对非充分灌溉稻田水稻根系分布特征进行研究 ,对水稻分蘖期根系吸水进行动态模拟 ,得到非充分灌溉水稻的... 作物根系吸水是土壤 -植物 -大气连续体水分传输问题研究中的一个重要部分 ,同时又是根区土壤水分动态模拟必不可少的资料。本试验对非充分灌溉稻田水稻根系分布特征进行研究 ,对水稻分蘖期根系吸水进行动态模拟 ,得到非充分灌溉水稻的根系吸水模型 ,并用实测资料对模型进行验证。结果表明 。 展开更多

关键词 南方地区 非充分灌溉稻田 水稻 根系吸水模型 土壤-植物-大气连续体

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基于分布式水文模拟的流域土壤水分时间稳定性分析 被引量：1

15

作者 魏玲娜 陈喜 +3 位作者 董建志 韩靖博 田欣 曾春芬 《水利水电技术》 北大核心 2019年第5期104-114,共11页

针对大范围地面土壤水监测会耗费大量人力物力等问题,为了获取密度较高同时又准确可靠的流域土壤水数据用于时间稳定性分析,寻找可以反映流域土壤水平均状况的代表性点,利用分布式水文土壤植被模型(DHSVM)模拟淮河黄泥庄水文站以上小流... 针对大范围地面土壤水监测会耗费大量人力物力等问题,为了获取密度较高同时又准确可靠的流域土壤水数据用于时间稳定性分析,寻找可以反映流域土壤水平均状况的代表性点,利用分布式水文土壤植被模型(DHSVM)模拟淮河黄泥庄水文站以上小流域293个采样网格上、中、下三层土壤含水量数据。结果显示:垂向方向上,黄泥庄流域土壤水分时间稳定性随深度递减;流域上层和中层具备时间稳定性特征的代表性点具有较高的一致性,易发生于流域主要土壤和植被类型覆盖区域,在此区域布设测点观测土壤水,可以更准确快速地捕获代表黄泥庄流域上层和中层平均土壤水分特征;采样点7、17和215可作为上、中层土壤的流域平均土壤水代表性点,利用它们预测流域土壤水平均值,可降低观测成本。研究成果可为流域土壤水监测方案设计提供参考。 展开更多

关键词 土壤水 时间稳定性 流域 分布式水文土壤植被模型 大气-陆面交互作用 土壤水时空变异性 卫星遥感大尺度土壤水产品验证

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气象波动对水平埋管换热器传热影响的数值模拟 被引量：7

16

作者 曾召田 赵艳林 +2 位作者 吕海波 莫红艳 蒙剑坪 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1179-1186,共8页

应用气象学方法和传热传质理论,建立考虑气象因素和土体传热共同作用的大气-土壤相互作用模型;针对桂林红粘土地层,模拟分析气象波动对水平埋管换热器传热的影响。研究结果表明：1）在1.0～2.0 m埋深范围内,水平埋管换热器的换热效果明... 应用气象学方法和传热传质理论,建立考虑气象因素和土体传热共同作用的大气-土壤相互作用模型;针对桂林红粘土地层,模拟分析气象波动对水平埋管换热器传热的影响。研究结果表明：1）在1.0～2.0 m埋深范围内,水平埋管换热器的换热效果明显受到地表气象波动的影响,大气温度、蒸发、辐射是主要因素;2）对于红粘土地层,降雨形成的浅层渗流对换热效果的提高幅度约为5.6%;3）通过开展不同设计埋深及埋管间距的换热效果分析,确定桂林红粘土地区水平埋管布置方式的合理值：埋深为2.5 m,埋管间距为2.0 m。 展开更多

关键词 地源热泵 气象波动 水平埋管换热器 大气-土壤相互作用模型 数值模拟

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干旱、半干旱地区蒸散过程的模拟研究 被引量：14

17

作者 刘树华 于飞 +3 位作者 刘和平 张称意 梁福明 王建华 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期359-366,共8页

利用建立的土壤-植被-大气系统水分散失耦合模式,研究了一定植被覆盖下区域近地面层的水分蒸散过程。模式对土壤水分传导和恢复过程的参数化引入了一些改进。利用此模式模拟了黑河实验(HEIFE)中1991-08-13—17日张掖观测站所在位置的能... 利用建立的土壤-植被-大气系统水分散失耦合模式,研究了一定植被覆盖下区域近地面层的水分蒸散过程。模式对土壤水分传导和恢复过程的参数化引入了一些改进。利用此模式模拟了黑河实验(HEIFE)中1991-08-13—17日张掖观测站所在位置的能量通量和近地面温湿度的变化,得到了与观测值相一致的结果,合理地再现了此阶段内蒸散过程的变化趋势。此模式能比较有效地模拟区域复杂下垫面与大气边界层的相互作用,对于区域气候和生态效应的研究有一定的帮助。 展开更多

关键词 土壤-植被-大气相互作用 蒸散过程 陆面过程模式 黑河实验

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膨胀土蒸发过程的气候敏感性分析 被引量：4

18

作者 曾召田 吕海波 +1 位作者 赵艳林 罗丹鹏 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期236-243,共8页

膨胀土的工程特性对气候变化特别敏感。运用土体渗流和蒸发理论,建立了大气-非饱和土相互作用模型;以现场观测的气候数据作为边界条件,模拟分析了膨胀土柱蒸发过程中6个气象因子对蒸发的影响。研究结果表明,净辐射和风速对膨胀土蒸发影... 膨胀土的工程特性对气候变化特别敏感。运用土体渗流和蒸发理论,建立了大气-非饱和土相互作用模型;以现场观测的气候数据作为边界条件,模拟分析了膨胀土柱蒸发过程中6个气象因子对蒸发的影响。研究结果表明,净辐射和风速对膨胀土蒸发影响显著,其它气象因子影响较小。 展开更多

关键词 膨胀土 蒸发过程 大气-非饱和土相互作用模型 气候敏感性

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