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开展陆面过程模式研究

本报讯记者李晔通讯员郭战峰报道7月10日下午,中国气象局气候研究开放实验室罗勇博士、北京师范大学遥感和G  (本文共1页) 阅读全文>>

兰州大学
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干旱区荒漠草原过渡带快速变化的陆面过程的观测与数值研究

陆地占地球表面的30%左右,作为地-气间的能量、动量及物质交换的交界面,是地球科学系统中非常重要的组成部分。不同的地表特征在很大程度上决定着土-植-气间的相互作用,从而影响着不同时空尺度的大气环流及气候的基本特征。干旱区涵盖了农田、草地、沙漠、戈壁、荒漠、冻土等众多复杂的地表类型,该区复杂下垫面的陆面过程特征随时空尺度的变化较大。在干旱地区,由于人类活动和自然变迁所引起的土地利用、地表覆盖变化等已经显著影响了该地区地气间的物质能量交换过程。荒漠草原过渡带介于沙漠与草原或农田之间,受降水的影响而进退,地表快速变化非常显著。对于干燥的荒漠地表,一次强降水过程使地表土壤变得湿润,导致在较短时间内(3-5天)植被快速生长,变为荒漠草地,随后若没有较强的降水过程发生,地表土壤含水量迅速减少,导致荒漠草地的植被退化,又变为干旱荒漠。作为干旱区的典型下垫面,荒漠草原过渡带地表显著的快速变化势必对区域天气和气候特征造成一定的影响。因此,研究荒漠...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

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干旱区地膜覆盖农田下垫面陆面过程的观测与数值模拟研究

人类活动引起的土地利用与土地覆盖变化对环境气候的影响是全球气候变化研究的热点和难点问题之一。在现代农业快速发展的背景下,塑料薄膜覆盖技术被广泛采用。塑料薄膜不仅显著改变了地表反照率等下垫面物理特征,而且人为抑制了地气间的能量和物质交换,这些改变必将通过改变陆气相互作用而给气候环境带来明显影响。为了准确地模拟研究塑料薄膜覆盖农田下垫面与大气间的能量和物质交换特征,本文首先利用中国西北“干旱区地膜覆盖农田地气相互作用观测实验”在2015年6月1日-7月24日的数据,分析了干旱区地膜覆盖农田下垫面的陆面过程特征;随后,在陆面过程模式CoLM中引入了一个地膜层子模型,建立了地表层、地膜层和土壤层的能量平衡方程,提出了地膜层的辐射传输和感热输送参数化方案,接着以观测资料为基础发展了一个地表反照率动态参数化方案,从而形成了一个新的陆面过程模式CoLM-mulch;最后,利用CoLM-mulch模拟研究了干旱区地膜覆盖条件下农田下垫面的陆气相...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

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寒区陆面过程特征的模拟研究

陆面过程模式在高纬度地区和青藏高原地区的模拟能力,直接影响着GCM性能。本文利用观测资料作为强迫场,检验了陆面过程模式在青藏高原地区的模拟性能,并分析了土壤湿度初始值和土壤成分对寒区陆面过程的影响。全部研究工作分为3个方面:1.本文首先利用了GAME/Tibet中狮泉河1998年5月到9月,GAMP/Tibet中改则2002年10月到2003年9月的观测资料,对下垫面的气候要素作了简要地分析。利用这些观测资料,作为大气强迫场,检验了陆面过程模式在青藏高原地区的使用性能。结果表明,CoLM模式能够较好地模拟高原地区的土壤热量和水分交换过程,在青藏高原地区本模式有较好的模拟能力。2.对青藏高原西部陆面特征的模拟研究表明,在高原西部地表能量平衡过程中,干季,感热通量占主要地位,潜热通量较小;尤其在冻结期,潜热通量几乎接近于O。但在高原西部的融冻期,潜热通量有显著变化。在干季向湿季转化时段的5月中下旬,表层土壤由于融冻而引起的频繁水分相...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

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干旱半干旱区两种典型下垫面的陆面过程模拟研究

干旱半干旱区占全球陆地面积近40%,其地表类型复杂多样,涵盖了草地,农田,沙漠,戈壁以及冻土等多种类型。这些复杂下垫面的陆面过程特征随地域和季节的变化较大,并且明显受到自然变迁及人类生活生产活动所引起的土地利用和地表覆盖方式改变的影响,因而其陆面过程在全球气候系统中占有十分重要的地位。现有的大部分陆面过程模式对干旱半干旱区典型下垫面的陆面过程模拟仍然存在较大偏差,并且陆面过程观测实验中存在的能量不闭合等问题更是增加了陆面过程模拟研究的复杂性。因此如何改进陆面过程参数化方案,发展更适用于干旱半干旱区的陆面过程模式是陆面过程研究中的重要任务。为了提高陆面模式对干旱半干旱区典型下垫面的模拟性能,本文从以下三个方面进行了研究。首先发展了一个陆面过程模式TBLSHAW,并利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)观测资料进行验证;其次针对陆面观测实验中普遍存在的近地层能量不闭合问题,利用陆面过程模式TBLSHAW和SACOL站近地层...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

《湖北农业科学》2017年21期
湖北农业科学

北方典型农业生态区陆面过程研究简述

介绍了关于北方地区的陆面过程观测、模式发展以及陆气相互作用研究方面所取得的主要研究成果。分别从陆面过程观测、陆面过程数值模拟和陆面过程模式中土壤湿度数据同化3个...  (本文共8页) 阅读全文>>