基于热力学原理的表面能量通量空间分布全球估算
大气与海洋物理
2022-10-12 v1
摘要
湍流热通量的有限地表观测导致对驱动气候系统的表面能量平衡的认识不完整。在此，我们开发了一种新颖的、纯物理的解析方法，该方法基于最大功率的热力学原理。该方法仅从地表入射和出射辐射的四个输入量来推导湍流热通量。与现有的表面能量平衡模型不同，所提出的方法不使用任何参数化，因此不受由此带来的不确定性的影响。我们利用全球范围内具有不同土地利用/土地覆盖的102个涡动协方差观测站验证了我们的方法。利用空间分辨率为1度的CERES卫星观测数据，我们首次获得了感热（H）、潜热（LE）和地表热储能（delQs）通量的空间分布全球解析估算值。对于卫星观测到的84 W/m2的全球陆地净辐射，我们发现H、LE和delQs分别为42 W/m2、40 W/m2和2 W/m2。对所有表面能量平衡分量的理论和精确估算将提高我们对全球不同土地利用/土地覆盖下地表变暖的理解。
引用
@article{arxiv.2210.05113,
title = {Global Estimates of Spatially Distributed Surface Energy Fluxes using Thermodynamic Principles},
author = {Mayank Gupta and Martin Wild and Subimal Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05113},
year = {2022}
}