植被带的南北移动和土地利用情景对未来我国夏季气候的可能影响

论文题目: 植被带的南北移动和土地利用情景对未来我国夏季气候的可能影响

论文类型: 博士论文

论文专业: 气象学

作者: 李应林

导师: 符淙斌

关键词: 植被带南北移动,未来土地利用情景,区域气候模拟,地表参数

文献来源: 中国科学院研究生院（大气物理研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 人类活动影响下,陆地生态系统和气候系统的相互作用已成为目前全球变化研究的主要科学问题之一。本文以全球增暖为背景,运用区域环境系统集成模式RIEMS,模拟了未来土地覆盖/利用变化情景和典型地区植被退化对我国夏季气候的影响,主要包括以下几个方面的研究: 模拟研究了现实植被条件下和潜在植被条件下植被带南北移动对我国夏季气候的可能影响。结果表明,气候变暖引起的未来现实植被带北移将使中国区域平均温度降低超过0.3℃,对区域气候变暖起到了负反馈的作用:其中40°N以南的中国大部分地区温度降低,南方地区850hpa出现气旋性差值环流且位置偏东,东南沿海部分地区南风增强,降水以增加为主,西南部地区南风减弱,降水减少; 而40°N以北蒙古地区温度升高,出现反气旋性差值环流,降水减少; 对应气候变冷的现实植被带南移,将使得中国区域平均温度升高超过0.1℃,对区域气候变冷起负反馈作用:其中40°N以南的我国大部分地区温度显著升高,以西南地区东部为中心形成反气旋差值环流,降水减少,40°N以北蒙古地区温度略有降低,产生气旋性环流变化,降水增加; 自然植被条件下温度、降水以及环流形势变化的空间分布和现实植被相似,但35°N以北大部分地区,人类活动增强了植被带移动对区域温度变化的负反馈作用,而江淮等南方部分地区人类活动则削弱了植被带移动对温度变化的负反馈作用; 和温室气体及气溶胶变化对气候变化的影响相比,在全球变化研究中,植被带移动对气候变化的反馈作用也是不容忽视的。 模拟研究了2050年我国北方13省六种不同土地利用情景对区域夏季气候的可能影响。结果表明:我国北方土地利用变化能对不同地区夏季气候产生局地和非局地气候效应。无论哪种社会经济发展情景,干旱半干旱过渡带都是未来我国北方土地利用变化和气候环境变化最大的区域; 植树造林等生态措施能对局地气候产生有利影响:对东北、西北东部来说,情景c林地增加最多,c情景下该区温度平均降低约0.2℃,降水增加约3%,对缓解干旱化最为有利,但对华北南部地区非局地气候可能产生不利影响; 比较该区c和d情景下的温度和降水变化,

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 植被大气相互作用的时空尺度

1.3 植被覆盖影响气候的反馈过程和机理

1.4 国内外植被覆盖变化对气候影响的研究进展

1.4.1 主要研究方法

1.4.2 主要研究结果

1.4.3 有待进一步研究的问题

1.5 本文研究的主要内容

第二章 区域环境系统集成模式(RIEMS)介绍

2.1 RIEMS 模式的动力框架

2.2 数值计算差分方案

2.3 模式的边界条件

2.4 模式的嵌套方案

2.5 四维资料同化

2.6 时间积分方案

2.7 模式物理过程参数化

2.8 模式的辅助程序

第三章 不同植被条件下植被带南北移动对我国夏季气候的影响

3.1 引言

3.2 试验设计

3.3 控制试验的结果

3.3.1 RIEMS 对地面气候场的模拟

3.3.2 RIEMS 对高空环流系统的模拟

3.3.3 RIEMS 对陆面过程变量的模拟

3.4 敏感性试验的主要结果

3.4.1 植被带南北移动对温度和地表热平衡各量的影响

3.4.2 植被带南北移动对降水和地表水分平衡各量的影响

3.4.3 植被带南北移动对环流系统的影响

3.5 植被带移动后主要物理参数的变化

3.5.1 粗糙度变化的影响

3.5.2 叶面积指数变化的影响

3.5.3 地表反照率变化的影响

3.5.4 植被覆盖度变化的影响

3.6 两种植被条件下模拟结果的对比

3.7 结论和讨论

第四章 2050 年我国北方六种土地利用情景对区域夏季气候的影响

4.1 引言

4.2 模式、数据介绍和试验设计

4.2.1 未来土地利用情景

4.2.2 试验设计

4.3 主要的模拟结果

4.4 本章小结

第五章 我国夏季气候对北方干旱半干旱区沙漠化及南方森林砍伐的响应及对不同地表因子的敏感性

5.1 引言

5.2 试验设计

5.3 主要的模拟结果

5.3.1 我国北方东部干旱半干旱区草原沙漠化对区域夏季气候的可能影响

5.3.1.1 对温度及地表热量平衡的影响

5.3.1.2 对地表水分平衡各量的影响

5.3.1.3 对环流系统和大气湿状况的影响

5.3.2 南方地区森林砍伐对中国区域夏季气候的可能影响

5.3.2.1 对温度和降水的影响

5.3.2.2 对环流系统及大气湿状况的影响

5.4 小结及讨论

第六章 结论和讨论

主要参考文献

致谢

发布时间: 2006-04-28

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