南京北郊地温变化特征

黄明阳 李媛 雍佳

摘要 利用位于南京北郊的南京信息工程大学观测基地2010年各层（0、5、10、15、20、40、80、160、320 cm）地温数据，采用统计分析方法对南京北郊地温的变化特征进行了分析，揭示南京市浦口地区地温与时间、深度的变化关系。结果表明，南京北郊地区表层地温以及浅层地温有明显的季节变化和日变化，呈近似于正弦曲线的变化趋势。从地表到20 cm深时，地温的日变化逐渐减弱；当深度在40～320 cm时，地温日变化已不明显。在垂直方向上，各层地温日变化幅值随着深度增加而减小，随着深度的增加峰值出现的时间逐渐滞后。

关键词 地温；变化特征；差分进化算法；垂直结构

中图分类号 P468.0+21 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）03-0222-04

Abstract By using ground temperature data of each layer（0， 5， 10， 15， 20， 40， 80， 160， 320 cm） in 2010 observed by Nanjing University of Information Science and Technology located in northern suburb， the variation characteristics of ground temperature were analyzed by statistical analysis method， the variation of ground temperature with time and depth in Pukou Region， Nanjing City was revealed. The results showed that， there were obvious seasonal and diurnal variations of surface temperature and shallow ground temperature in northern suburb of Nanjing， the change trend was similar to the sine curve. From land surface to 20 cm depth， the daily change of ground temperature decreased gradually； from 40-320 cm， the daily variation of ground temperature was not obvious. In vertical direction， the diurnal variation of ground temperature in each layer decreased with the increase of depth， the appearance of peaks gradually delayed with depth increasing.

Key words Ground temperature； Change characteristics； Differential evolution algorithm； Vertical structure

地溫即土壤溫度，是土壤热量状况的综合表征指标[1]。地温受太阳辐射、大气循环、降水等因素作用，与大气进行着能量的交换，形成了地温周期性的日变化和季节变化[2]。研究地温的变化规律，有助于揭示土壤对农业生产和生态环境的影响。同时，陆地下垫面过程也是引起气候变化的重要因子之一。因此，研究地温的变化规律也能为天气、气候的研究提供依据。

前人对地温已进行了大量研究，并取得一定的成果[3-6]，如Zhang等[3]研究20世纪加拿大土壤温度发现，土壤温度对气温和降水复杂的响应过程会对气候变化产生明显的影响。史学正等[7]利用1951—1980年我国672个气象站点40和80 cm年均土壤温度数据，以土壤温度内插法估算了这些站点50 cm深度的年均土壤温度状况，并应用于中国土壤系统分类；……