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半干旱区是气候和生态系统的过渡带，与其它区域相比，对气候变化和人为扰动的响应更为敏感，是近50多年来干旱化表现最为显著的地区。本文试图通过中国和北美半干旱地区陆气相互作用的比较研究，进一步认识干旱化的机理。
文章首先采用代表台站的地表通量及相关要素的实际观测资料，在质量控制和数据插补的基础上，对中国和北美半干旱区的辐射及通量的季节和年际变化特征进行了比较分析，并讨论了两个区域地表能量不闭合的差异和原因。为了认识半干旱区陆面过程的长期变化，利用地面通量的观测资料对1979-2008年NCEP数据集网格点的通量数据进行检验和校正，建立了观测站点周围网格点的辐射及通量的长期变化资料，并初步分析了它们与气候变化的关系。文章还采用MODIS卫星数据对应用卫星遥感数据反演地表通量进行了尝试。本文的主要结论如下:
1)虽然涡动相关是获取地表通量和相关变量的最可靠和准确的方法，但是由于种种原因，必须对其原始数据进行严格的质量控制。本文采用的方法对资料的所有站点的净辐射、感热、潜热通量都有明显去噪效果。潜热通量在质量控制后标准差减小明显，其中通榆农田站和北美的SantaRita、和FortPeck站，甚至达到了10W/m2以上的差异，这表明质量控制对潜热的影响较大。经过回归和气候平均的插值方法，除了SantaRita站点的土壤资料，其他资料和站点都有不同程度的插补，最大的资料插补达到30％。该插值方法很大程度上保留了数据的原始信号，插值后的数据的标准差没有太大的改变，对数据趋势的影响较小。
2)地面观测数据分析表明，中国和美国半干旱区虽然地理位置和气候背景不同，但其感热和潜热通量季节变化的主要特征却比较一致，其最小值都出现在冬季，感热最大值出现在春季，潜热最大值在夏季。在年际变化中，感热通量与温度和降水有密切关系，而潜热通量主要与降水量有关。但是南北位置差异较大的北美台站的通量变化差异较大，不同的地表覆盖状况对通量变化也有显著影响。
3)对原始通量观测数据的能量平衡闭合情况分析发现，不闭合的程度有明显的日变化和季节变化。降水和湍流强度都会对能量平衡闭合造成影响。潜热通量受到涡动相关观测仪器低估的影响，其误差是造成能量闭合率差的主要原因，在降水和湍流低于临界值时更为明显。土壤热储存对能量闭合率也有一定的影响。
4)基于2003-2008年8个站点的观测数据，选择线性回归、曲线拟合、以及双重回归拟合对NCEP再分析数据进行检验和订正的结果表明，对于日平均值，拟合订正效果相对较差，仅部分站点的土壤含水量、感热和潜热通量，可以使用曲线拟合的方法订正日平均值。对月平均值，三种方案都有不同程度的订正效果。订正还原了数据的季节变化趋势（月平均），而对短时间的扰动和一些极端事件（日平均）的描述较差。总的来看，线性回归可以提取测量数据和再分析数据的总体趋势信号，可以较大程度地订正再分析数据，曲线拟合订正后的日平均误差值比线性回归要好，但其对月平均趋势的订正较差。综合以上两种方法的优缺点，首先选择最小二乘法订正再分析资料，在此基础上又利用曲线拟合的方法继续订正，这种方案可以很好地还原资料的线性关系，减小因截断误差造成的信息损失，最大程度地还原数据。
5)对观测站点附近NCEP网格点数据订正后的30年感热、潜热长期变化趋势分析表明1979-2008年的30年间，中国区域除了海北站，其他站点感热增加、潜热减小、波文比增大，站点气候有变干的趋势。这与该地区气温升高、降水持续减少和干旱化加剧的气候趋势相符。处于山地的海北站，温度和降水的变化趋势与其它3个站相反，即温度降低，降水略有增加，其感热和潜热通量也呈现相应的变化趋势。但是，北美区域各站点干湿趋势变化有较大差异，部分站点无法从地表通量的角度解释站点的气候干湿状况，其原因需进一步分析。