Page 36 - 2023年第54卷第3期

Ｌ） （５６）
ｉ ｉ０ ｗｂｅ ｂｅ
ｈ＝ ｈ － Δ ｔ（ φ ｓａ ＋ ｈ Ｔ ）?（ ρ ｉ ｉ
８ 模型的验证

下面将以笔者团队在黑龙江漠河段实测的 ２０１５—２０１６年冬春冰情为例，验证所提冰盖热力增厚
和消融数学模型并分析一些重要参数随时间的变化特点。
黑龙江为中俄界江，漠河位于我国最北端，北纬 ５３°左右，属于我国最高纬度地区，冬季夜间较
长。在 ２０１５—２０１８年期间，笔者团队开展了 “黑龙江冰情预报及灾害防治研究”，在黑龙江上游漠河
、雪厚 ｈ、冰厚 ｈ、冰下水温
ａ ｚ ｓ ｉ
县江段进行了冰情观测，内容包括气温 Ｔ、风速 Ｖ、云天太阳辐射 φ ｓｃ
及雪盖和冰盖内部的温度分布。
８．１ 漠河的天气变化特点 图 １—３分别示出了 ２０１６年 １月 ３日—４月 ６日漠河北极村黑龙江上测点
、风速 Ｖ 随时间的变化，采样时间间隔 １ｈ。
雪面上的气温、岸边测点的太阳辐射 φ ｓｃ
ｚ
从图 １可见，气温变化的特点是 １、２月气温较低，日最高 气 温 均小 于 ０℃，日 最低 气 温低于
－ ４０℃，但是到了 ３月，日最高气温（中午）逐渐上升超过 ０℃，气温由负转正日期为 ３月 １６日，在 ３
月 ２４日最高气温超过 １０℃。
随着日
从图 ２可见，实测雪面太阳辐射入射的热通量 φ ｓｃ 随时间变化较大，与云量有关，晴天 φ ｓｃ
２
２
期的增加而增加，从 ４月初的 ７８０Ｗ?ｍ 左右增加到 ４月底的 １０００Ｗ?ｍ 以上，实际上，从封江到 ４月
下旬开江，漠河地区的太阳辐射强度随日期的增加而增加。另外，图 ２也示出了理论公式计算的太阳
辐射热通量，实测和计算值在晴天吻合较好，多云天气差异较大。由于测量受仪器故障影响，存在测
量的多日间断，在下面的分析中，采用了理论计算瞬时太阳辐射的方法 ［７］ 。
从图 ３可见，黑龙江上风速 Ｖ随时间的变化较大，范围在 ０ ≤Ｖ≤５．５ｍ?ｓ。由于测量受仪器故障
ｚ
ｚ
影响，存在测量的多日间断，在下面的分析中，采用了时间平均风速的方法，取 Ｖ＝ ０．７７ｍ?ｓ 。
ｚ
图 ４—６分别示出了 ２０１６年 １月 ３日—４月 ６日漠河相对湿度 Ｒ、云量 Ｃ、降雪强度 Ｉ的历史气
ｈ ｓ
象资料。漠河地区降雪频繁，在 １月—４月期间，有 ３１个夜间降雪，４１个白天降雪，导致冰期太阳辐
射反照率较大。由于降雪频繁，相对湿度 Ｒ 较大，超过 ９０％，因此蒸发热通量较小。从图 ５可见，
ｈ
漠河地区冰期阴天较多，即云量 Ｃ ＝ １ ，这大大削弱了太阳辐射对冰厚变化的影响，不过，需要注意的
是，在气温由负转正后，一旦白天晴或者少云，随着冰上积雪的融化，太阳辐射反照率迅速减小，冰
面接受的太阳辐射就会急剧增加，导致冰厚迅速减小。

图 １ 实测气温 Ｔ ａ 图 ２ 实测和理论计算的 φ ｓｃ

６
— ２ ８ —