多个时间尺度上的Penman和Penman-Monteith方程的非线性特性
摘要：Penman和Penman-Monteith方程是用于估计区域和全球尺度的表面蒸散发的非线性方程，这些方程是根据热通量的湍流传递导出的，因此适用于亚小时尺度。然而，这些方程直接应用于长时间间隔平均的水文气象变量，会导致由于非线性而产生的偏差。为解决这个问题，我们使用全球涡度协方差通量数据和泰勒展开的Penman和Penman-Monteith方程来探索它们的非线性部分和与时间尺度不匹配相关的偏差。我们发现，将Penman方程应用于较长时间尺度时，偏差相对较小，在平衡蒸散发中，偏差主要来自温度-辐射协方差，而由于空气干燥能力而引起的蒸散发偏差主要来自高阶项。这些偏差大部分可以通过一阶近似的线性回归进行校正。对于Penman-Monteith方程，相应的偏差相对较大，但是当白天中位数气孔导率与Penman-Monteith方程的一阶近似一起使用时，可以显著减小这些偏差，这表明潜热通量的日变化非常重要。本研究探讨的非线性部分提醒我们，应用Penman和Penman-Monteith方程时存在时间尺度不匹配的问题。
作者：Yizhi Han, Salvatore Calabrese, Huihua Du, Jun Yin
论文ID：2305.19536
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2023-06-01