戴秋丹 郭振海 孙菽芬 肖霞

1 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（LASG），北京 100029

2 中国科学院大气物理研究所公共技术服务中心，北京 100029

1 引言

森林植被处在大气和地面之间，通过对其间辐射、水、和CO2等物质能量的吸收、传输等生物物理和化学作用，在全球范围内热带森林破坏和CO2浓度持续升高的背景下，深刻影响气候和人类的 生 存 环 境（Sellers et al., 1995; Ni et al., 1997；Bonan，2008）。而林冠是森林与外界环境相互作用最直接和最活跃的界面层，通过叶片反射、吸收和透射太阳辐射来传输能量（Ni et al., 1997; Dai and Sun, 2006; Isabelle et al., 2018）。被森林冠层反射向上的辐射通过决定反照率控制进入大气的感热和潜热，影响其上的气候；森林冠层内部的太阳辐射吸收和分布调节气孔导度决定光合作用和蒸腾作用强度（Sellers，1985；Pieruschka et al., 2010），影 响 干 物 质 产 量（Monteith, 1972; Cannell et al.,1988; Oker-Blom et al., 1989） 和 冠 层 的 温 度（Isabelle et al., 2018）；透过森林冠层传递到下层的辐射和水决定和影响林下小气候（Dai，1996）、林下物种（Aubin et al., 2000）、枯枝落叶的分解及土壤微生物的生长情况。因此，了解冠层内辐射传输和能量分配，对于更好地理解各种不同的生物化学过程，模拟冠层内辐射传输、光合作用和呼吸作用以及整个森林生态系统的能量水分平衡和碳循环是非常重要的。

林业和气候学都有大量关于描述森林冠层太阳辐射各个方面的研究（张小全等，1999；Wang,2003；Pinty et al., 2006; Bonan，2008；Mercado et al., 2009；Isabelle et al., 2018；周文艳等，2018），气候和陆面过程研究中有很多是针对北方森林的研究，也有一些中国热带和北方森林区域森林辐射的研究（张敏，2008；韦志刚等，2016），但对我国半湿润与湿润季风过渡区的森林冠层研究到目前报道不多。……