CloudRoots：先进仪器技术和亚小时、亚千米陆－气交互过程模拟的集成

（■ 侯美亭 编译）

2 0 1 8 年5—7 月，荷兰瓦赫宁根大学等在德国Selhausen开展了一场名为“CloudRoots”的外场试验，旨在获得一套包含土壤、植物和大气变量的综合观测数据集，以研究亚小时和亚千米尺度下非均匀地表与其大气边界层之间的相互作用。研究表明，有必要在叶片水平上进行测量，以便更好地了解生长季期间在日尺度上气孔孔径与蒸散量（ET）之间的关系。基于这些观测，获得了精确的光合和气孔开度的机械表征参数。利用这些新的参数，模型可以很好地再现气孔导度和叶片水平的光合作用。

在冠层尺度上，利用不同的测量技术，研究发现植物蒸腾作用和土壤蒸发的日变化规律是一致的。利用激光闪烁仪，可以量化在云对光合有效辐射的扰动驱动下，表面湍流通量的不稳定性。发现了云辐射影响与ET之间存在2 min延迟。研究采用了一个耦合的地表－大气概念模型，整合了从树叶到景观的不同尺度的地面和高空观测，以研究陆－气相互作用中的平流和地表非均匀性的相关性。本研究表明，在整个生长季节，气孔开度和光合作用的广泛变化导致植物蒸腾作用在叶片、植物、冠层和景观尺度上的日变化较大。将不同的先进仪器观测与模型相结合，使得能够根据测量的尺度和植物生长阶段来确定ET的变化。

（a）观测区域的鸟瞰图，Selhausen试验场位于地图的中部。在观测期间，周围的农业区被划分为裸地和植被覆盖区域。（b）裸地和植被区的感热通量（H），区域平均值为加权平均值（植被和裸地分别为60%和40%）。（c）影响测量的水平（红色）和垂直（黑色）长度尺度示意图。较大的水平和垂直尺度表示边界层动力学的空间尺度。在水平方向上，100 m比例尺是观测场所在场地的大小。