Page 136 - 水利学报2025年第56卷第3期

注：箱线图中箱子下和上界分别代表第一和第三的四分位数，中横线为中位数，中点为平均值，上下延伸线分别代表最大最小值。
图 ７ ＵＳ － Ｎｅ３玉米大豆轮作和 ＫＲ － ＣＲＫ水稻站点土壤热通量模拟值与实测值对比

敏感性不
参数 β ｍａｘ 和 ｚ敏感性分析结果。由图 ８（ａ）得，β ｍａｘ 与 Ｇ呈负相关，修正模型在各站点对 β ｍａｘ
的变化对 Ｇ
同。ＵＳ － Ｎｅ３玉米－ 大豆轮作田间，β ｍａｘ 变动 ２０％会引起 Ｇ变化 １５％，而 ＣＨ － ＤＸ小麦地 β ｍａｘ
变动 ２０％则会引起 Ｇ约 １０％的波动。本研究中为提高模型普
的估算结果影响很小；其他作物田块 β ｍａｘ
统一取值为 ０．６，与其他研究中取值范围 ０．５８～０．６３５ ［３２ － ３３］ 相近。但在未来研究当中，精
适性，将 β ｍａｘ
可能有助于进一步提高修正模型估算精度。
确量化各作物对应的 β ｍａｘ
由图 ８（ｂ）知，ｚ与 Ｇ呈正相关，其 ２０％的变动在 ＵＳ － Ｎｅ３、ＫＲ － ＣＲＫ、ＣＨ － ＹＪ站点和 ＣＨ － ＤＸ夏
玉米地分别会引起 Ｇ约 １２％、１０％、５％和 ８％的变化；但在 ＣＨ － ＤＸ冬小麦地，ｚ值变化对 Ｇ估算结果
影响很小。由式（４）知，参数 α与 Ｇ呈正相关，α变动 ２０％则会引起 Ｇ波动 ２０％。本研究中 ４个站点
作物 α ＝ ０．１ ，表明了该取值在不同区域、植被以及年际间的普适性。ＣＨ － ＹＪ、ＣＨ － ＤＸ和 ＫＲ － ＣＲＫ站
点 ｚ最优值均为 １０，ＵＳ － Ｎｅ３站点则为 ２０。尽管取值不同，但敏感性分析表明，ｚ对 Ｇ估算结果影响
较小，因此将修正模型应用于某一大尺度研究区时，ｚ的最优取值可相对固定。
４．４．２ 温度参数 Ｔａ 和 Ｔ 土壤热通量板通过传感器测得的土壤上下层温差来监测土壤热通量，土
ｍａｘ ｍ
壤温度直接影响测算结果，而气温与土壤温度息息相关。图 ９（ａ）为 ＣＨ － ＹＪ站点 ２０２１年向日葵生育期
内空气、地表至土壤 ４０ｃｍ深度的温度垂直变化剖面图。可见，气温变化最剧烈，土壤表面温度随气
温骤变首先发生响应；土层越深，土壤温度变化越缓慢、波动越小。当天气状况发生变化时，土壤表
层和深层温度对气温响应时间、程度以及变化幅度均不同，地表到深层的热量传递受到影响，进而影
响 Ｇ的估算。进一步地，以步长 ０．５℃ 研究气温变量 （Ｔａ 和 Ｔ ）引起的土壤热通量的相对变化量
ｍａｘ ｍ
Δ Ｇ。图 ９（ｂ）（ｃ）展示了各站点修正模型估算土壤热通量对参数 Ｔａ 和 Ｔ 敏感性分析结果。图中 Δ Ｇ
ｍ
ｍａｘ
代表生育期内日均值，反映的是作物生育期内 Ｇ对气温的综合敏感性。由图 ９（ｂ）得，Ｔａ 与 Ｇ呈正
ｍａｘ
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