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利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)2006年5月至2008年12月的连续观测资料,通榆半干旱气候与环境观测站(退化草地站和农田站)、北美半干旱区US-Aud站和US-ARM站2007年1月至2008年12月的连续观测资料,分析了SACOL地表辐射特征、地表能量平衡特征,同时与通榆半干旱气候与环境观测站(退化草地站和农田站)、北美半干旱区US-Aud站(草原站)和US-ARM站(农田站)进行了对比分析,比较了不同下垫面地气交换过程的特征。(1) SACOL的各辐射分量具有明显的单峰型日变化特征,但变化幅度存在一定差异,短波辐射的变化范围比较大,而长波辐射的变化范围比较小。SACOL的各辐射分量均有显著的年变化特征,并且年际间差异不大。12月至次年5月各辐射月均值逐渐增大,7至10月份各辐射月均值则逐渐减小。(2) SACOL的地表反照率的日变化呈“U”字型,SACOL白天的地表反照率在0.2到0.3之间。晴天地表反照率为早晚高中午低,雨后则为早上低傍晚高,而雪后则是早上高傍晚低。地表反照率与浅层土壤湿度存在负相关,土壤越湿,地表反照率越小,拟合曲线为指数衰减拟合,随着土壤深度的加深,相关系数逐渐减小。(3) SACOL的潜热通量、感热通量、净辐射在春、夏、·秋、冬四个季节表现出相同的单峰型日变化特征,日变化比较明显。土壤热通量也存在明显的日变化,但是变化幅度相对比较小。潜热通量的分配比例与降水的年变化是正相关的,在生长季节,降水量较大,潜热通量大于感热通量,占主导地位,而在非生长季节,降水量较小,则正好相反。春、冬季的Bowen比明显大于夏秋季节,而夏季和秋季由于降水比较多,Bowen比在1.0附近变化。(4)SACOL在不考虑土壤热储量时,能量闭合率为0.64,截距为21.98W/m2,考虑土壤热储量时,能量闭合率为0.68,截距为29.34W/m2,因此在计算能量闭合率时,必须考虑土壤热储量。(5)比较SACOL、通榆草地站(Tongyu-cy)、通榆农田站(Tongyu-nt)、US_Arm站和US_Aud站反照率的月平均日变化,在11月份至3月份,除了SACOL的变化曲线呈“L”型,其余站点的变化曲线都呈“U”型。(6)无论是黄土高原半干旱区和东北半干旱区还是北美半干旱区,感热通量均占净辐射的比例最高,在能量分配中处于主导地位,占净辐射比例约为33～38%,而潜热通量占净辐射的比例约为13～29%,地表土壤热通量占净辐射的比例约为7～19%；月降水量与感热通量以及潜热通量的相关性比较强,降水比较充沛的月份,感热通量比较小,潜热通量则明显大于感热通量,而降水比较少的月份,感热通量明显大于潜热通量,潜热通量相对比较小。(7)比较SACOL、通榆草地站(Tongyu-cy)、通榆农田站(Tongyu-nt)、US_Arm站和US_Aud站的能量闭合率,可以发现地表能量都不闭合,不闭合率在0.23～0.38,同时可以看出通榆农田站的闭合率比草地站低了0.05,可见大约有5%的能量损失在植被冠层中。