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簡要分析淺層凍土對地表溫度的影響

【摘 要】地表溫度屬于臺站的基本觀測項(xiàng)目，觀測數(shù)據(jù)必須具有代表性、準(zhǔn)確性和比較性[1]。地面溫度受很多方面的影響，比如溫度、云、太陽輻射、地面狀況和凍土等等因素。本文對凍土與地面溫度的關(guān)系選取了2013年12月26日至2014年1月30日的雙套站的地面溫度數(shù)據(jù)做了簡單的分析，分析了凍土對地面溫度低的影響，隨時(shí)間變化的趨勢，以及凍土造成地溫延遲的時(shí)間范圍。對雙套自動站數(shù)據(jù)的對比提供了一定的時(shí)間依據(jù)、數(shù)據(jù)依據(jù)。 /view-11277999.htm　　【關(guān)鍵詞】凍土 地溫 低地面溫度 延遲 時(shí)間范圍 
1 有凍土臺站數(shù)據(jù)（無錫站）與無凍土的臺站數(shù)據(jù)（華創(chuàng)站）對比 
如圖1所示。 
通過上圖的對比，可以看出，無錫站與華創(chuàng)站進(jìn)行對比時(shí)，無錫站地面溫度的上升和下降與華創(chuàng)站相比有延遲。地面溫度與低地面溫度差別不大。無錫站的低地面溫度與華創(chuàng)站相比數(shù)值均偏小。 
2 任意選取其中三天數(shù)據(jù)做進(jìn)一步分析，1月1日至1月3日數(shù)據(jù)分析 
通過對三天較少數(shù)據(jù)與36天全部數(shù)據(jù)的對比更容易發(fā)現(xiàn)每天的數(shù)據(jù)變化趨勢。無錫站時(shí)間延遲也更加明顯。兩者數(shù)據(jù)相減（無錫站減華創(chuàng)站）可以看出，兩者數(shù)據(jù)差別大的時(shí)間分別是正午之前和日落之后。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因我們分析認(rèn)為，太陽升起后，輻射加強(qiáng)，地面升溫，在沒有凍土的情況下，土壤吸收太陽輻射后迅速升溫，而地標(biāo)下有凍土的臺站，凍土受限吸收太陽輻射造成土壤升溫的熱量，造成地溫上升緩慢。日落之后，到達(dá)地面的太陽輻射減少，地面開始降溫，有凍土的臺站經(jīng)過一天的太陽照射凍土層降低，地面溫度開始下降之后，凍土重新開始凍結(jié)，凍結(jié)的過程中會釋放熱量，有凍土的地面溫度會下降有所延遲。綜上所述，凍土的出現(xiàn)會延遲地面溫度的上升和下降。 
凍土對地面低的影響在圖2中可以看出，無錫站相較于華創(chuàng)站低均小于或者持平華創(chuàng)站。我們分和低兩種情況分析原因。溫度無錫站較低的原因是因?yàn)橥ㄟ^一天的太陽照射，凍土并沒有*解凍，所以在出現(xiàn)溫度的時(shí)間點(diǎn)上凍土仍在吸收太陽輻射造成地面升溫的部分熱量，所以地面會低于沒有凍土的華創(chuàng)站；低溫度會高于華創(chuàng)站是因?yàn)?，日落之后，土壤溫度降低，凍土開始凍結(jié)，在低溫度出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)上，還沒有*凍結(jié)的凍土仍在釋放熱量，這樣造成低溫度會比沒有凍土的華創(chuàng)站偏高；我們分析溫度基本持平的情況是因?yàn)榈販貓鲆笸寥浪缮?，出現(xiàn)凍土層的厚度本身并不大，在日出之后和日落之后，凍土層對低地面溫度的影響很小，所以會造成低溫度持平的狀況出現(xiàn)。 
3 對兩站地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析 
如圖3所示；通過對兩組數(shù)據(jù)的時(shí)間滑動相關(guān)性分析得出上表的相關(guān)系數(shù)[3]。當(dāng)確定無錫站的時(shí)間序列，將華創(chuàng)站的時(shí)間序列以0.5小時(shí)為跳躍時(shí)段做相關(guān)性分析，得出當(dāng)時(shí)間延遲0.5小時(shí)至1小時(shí)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到近0.6。也就是說凍土對地面溫度的作用時(shí)間為0.5小時(shí)至1小時(shí)。 
4 結(jié)語 
（1）凍土的確會對地面溫度造成影響。 
（2）凍土?xí)舆t地面溫度的變化。 
（3）凍土對地面溫度造成影響，但是對低地面溫度的影響很小。 
（4）凍土對地溫的作用時(shí)間約為0.5小時(shí)至1小時(shí)。 
參考文獻(xiàn)： 
[1]*.《地面氣象觀測規(guī)范》. 
[2]*.《地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件和記錄簿表格式》. 
[3]馬東升，雷勇軍.《數(shù)值計(jì)算方法》. 
[4]周建興，鎧興明 等.《matlab從入門到精通》第2版. 

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