Penman与Penman-Monteith方程在多时间尺度上的非线性
地球物理
2023-06-01 v1
摘要
非线性的Penman与Penman-Monteith方程广泛用于区域和全球尺度的地表蒸散估算，其由热通量的湍流传输推导而来，因此适用于亚小时尺度。然而，这些方程已被直接用于更长时隔平均的水文气象变量，因其非线性导致偏差。为解决此问题，我们使用全球涡动协方差通量数据并对Penman与Penman-Monteith方程进行泰勒展开，以探究其非线性分量及与时间尺度不匹配相关的偏差。我们发现将Penman方程用于较长尺度时偏差较小，其中平衡蒸散的偏差主要源于温度-辐射协方差，而由空气干燥力导致的蒸散偏差主要来自高阶项。这些偏差大多可通过一阶近似的线性回归修正。对于Penman-Monteith方程，相应偏差相对较大，但当使用日间中位气孔导度并结合Penman-Monteith方程一阶近似时可显著减小，表明潜热通量日变化的重要性。此处探究的非线性提醒了应用Penman与Penman-Monteith方程时时间尺度不匹配的问题。
引用
@article{arxiv.2305.19536,
title = {Nonlinearities of Penman and Penman-Monteith Equations across Multiple Timescales},
author = {Yizhi Han and Salvatore Calabrese and Huihua Du and Jun Yin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.19536},
year = {2023}
}