检索结果-内蒙古大学图书馆

高原气象 2016年第3期35卷 621-632页

作者：边晴云吕世华陈世强文莉娟李照国潘永洁方雪薇中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049 成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室成都610225 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

利用2013年10月1日至2014年5月31日黄河源区鄂陵湖流域的土壤温度资料首先划分土壤不同冻融阶段,然后在每个阶段各选取一次降雪过程,分析了降雪对土壤温湿变化的影响。结果表明:在土壤冻结阶段,雪后晴天(有雪覆盖)土壤净输出的热量减少,... 详细信息

利用2013年10月1日至2014年5月31日黄河源区鄂陵湖流域的土壤温度资料首先划分土壤不同冻融阶段,然后在每个阶段各选取一次降雪过程,分析了降雪对土壤温湿变化的影响。结果表明:在土壤冻结阶段,雪后晴天(有雪覆盖)土壤净输出的热量减少,5 cm和10 cm土壤日最低温度明显升高,20 cm土壤日最低温度升至0℃以上,导致20 cm土壤达到完全冻结的时间延长;在土壤消融阶段,降雪当天土壤净输入的热量减少,5 cm和10 cm土壤日最高温度突降至0℃以下,导致5 cm和10cm土壤达到完全消融的时间增加。在以上两个阶段的降雪过程中,积雪不仅可通过自身的消融增加浅层土壤湿度,还可通过改变浅层土壤温度间接影响浅层土壤湿度,而在土壤完全冻结阶段,积雪对土壤温度虽有影响,但对土壤湿度的直接和间接影响都较小。在整个土壤冻融阶段,与由土壤冻结和消融引起的土壤湿度变化相比,降雪引起的土壤湿度变化较小。

关键词：冻融过程雪土壤温度土壤湿度土壤热通量

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格尔木荒漠地区大型光伏电站的局地气候效应观测研究

格尔木荒漠地区大型光伏电站的局地气候效应观测研究

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第一届全国能源与气象学术会议

作者：杨丽薇高晓清惠小英中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州 730000

作为新能源之一的太阳能,其与传统能源相比较具有四大优势：储量巨大、应用便利、供应持久、清洁无害.太阳能光伏发电技术是最具应用前景的太阳能利用方式之一,在全球,大型光伏电站的数量正在迅速增加.在大力发展光伏发电的同时,人们逐...

作为新能源之一的太阳能,其与传统能源相比较具有四大优势：储量巨大、应用便利、供应持久、清洁无害.太阳能光伏发电技术是最具应用前景的太阳能利用方式之一,在全球,大型光伏电站的数量正在迅速增加.在大力发展光伏发电的同时,人们逐渐意识到虽然光伏发电不会产生大量温室气体和其他污染气体,但光伏阵列把部分太阳能转化为了电能,改变了局地地表能量分配,这样大型光伏电站可能会对局地及周边地区的天气和气候产生影响.本文通过对2012年10月～2013年9月格尔木大型光伏电站内外观测资料的分析来研究光伏电站对局地气候效应的影响,得到如下主要研究成果：(1)对比分析了站内外地表辐射特征,结果表明：站内外向上短波辐射和净辐射日累积总量差异显著.站内向上长波辐射白天累积值低于站外,而夜晚累积值高于站外,说明光伏电站在夜间有保温效应,在白天有降温效应.因下垫面不同,站内外反照率有明显差异.站内年平均净辐射明显高于站外,说明光伏电站是一个能量汇.(2)对比分析了站内外的土壤温度变化特征,结果表明：在土壤浅层(5、10cm),光伏电站内外土壤温度日变化差异明显,5cm层土壤温度日最大值相差9.7℃,土壤温度日较差站内明显低于站外,光伏装置具有绝热保温作用.站内5～180cm各层土壤温度年较差均大于站外;在冬季,站外各层土壤温度均明显高于站内,光伏电站是冷源.(3)对比分析了站内外气温与空气相对湿度的日变化与年变化特征.结果显示：对2m气温而言,冬季白天,站内外基本相同,春、夏、秋季白天站内明显高于站外,夏季差异达最大,为0.67℃;而在四季夜晚,站内2m气温值均高于站外.而对10m气温而言,四季白天站内均低于站外;夜晚表现为站内低于站外.在年变化中,站内2m气温的月均值均高于站外,站内10m气温的月均值均低于站外.光伏阵列的存在使得站内2m空气相对湿度减小,10m有所增加.

关键词：

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1980-2014年黄土高原春旱的时空变化特征

1980-2014年黄土高原春旱的时空变化特征

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第33届中国气象学会年会

作者：王丹云吕世华韩博奥银焕中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室中国科学院大学

1引言干旱是指一段时间内一个地区的水分补充量少于水分需求的自然现象,通常持续数月至数年甚至达数十年,是最严重的自然灾害之一,由于其发生频率高、影响范围广、持续时间长,成为近年来的一个热点问题。全世界每年的干旱灾害带来的经... 详细信息

1引言干旱是指一段时间内一个地区的水分补充量少于水分需求的自然现象,通常持续数月至数年甚至达数十年,是最严重的自然灾害之一,由于其发生频率高、影响范围广、持续时间长,成为近年来的一个热点问题。全世界每年的干旱灾害带来的经济损失高达数百亿美元,并且严重影响着数百万居民的生活健康状况[1]。随着全球气候变暖,特大干旱、高温等极端

关键词：黄土高原春旱降水标准化降水指数

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黄河源区高寒湿地近地面辐射收支特征初步分析

黄河源区高寒湿地近地面辐射收支特征初步分析

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第33届中国气象学会年会

作者：谢琰文军刘蓉王欣贾东于中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国科学院大学

利用2014年6月1日015年5月15日黄河源区麻多陆面过程观测试验近地面辐射收支观测资料,分析了高寒湿地下垫面辐射四分量、近地面净辐射以及地面长波有效辐射的日变化和季节变化,以及各月典型晴天地表反射率日变化和典型晴天地表反射率的... 详细信息

利用2014年6月1日015年5月15日黄河源区麻多陆面过程观测试验近地面辐射收支观测资料,分析了高寒湿地下垫面辐射四分量、近地面净辐射以及地面长波有效辐射的日变化和季节变化,以及各月典型晴天地表反射率日变化和典型晴天地表反射率的季节变化特征。结论如下:黄河源区高寒湿地向下太阳短波辐射、地面向上短波辐射和地面向上长波辐射有明显的日变化特征,由于地面向上长波辐射加热大气具有一定的滞后性,大气向下长波辐射的日变化不明显。年平均日总量,地面长波向上辐射(26.784 MJ·m)最大,大气长波向下辐射次之(20.390 MJ·m),然后是向下太阳短波辐射(17.539 MJ·m),地面向上短波辐射(3.888 MJ·m)最小,以上各分量在不同季节均为冬季最小,前两个分量春季最大,后两个分量夏季最大。典型晴天地表反射率日变化为"U"形,在早晚较大,中午较小,受高原季风的影响,其季节变化也为"U"形,全年平均为0.18。地面长波有效辐射日变化趋势明显,春季(77.7 W·m)、秋季(76.4 W·m)和冬季(76.1 W·m)地面长波有效辐射日平均相差不大,而夏季(68.5 W·m)略小,是因为夏季近地面日出前容易形成雾。不同季节的日间地表吸热值较大,数值差异也较大,而夜间放热值小且数值差异小,但维持时间长(125 h),该地区日间为强热源,夜间为弱冷源,总的来说为一个强热源。(S3)

关键词：黄河源区高寒湿地观测辐射收支

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黄河源高寒湿地-大气间暖季水热交换特征及关键影响参数研究

黄河源高寒湿地-大气间暖季水热交换特征及关键影响参数研究

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第33届中国气象学会年会

作者：陈金雷文军王欣贾东于周娟王作亮中国科学院寒区旱区环境与工程研究所陆面过程与气候变化重点实验室中国科学院大学

湿地是由陆地和水体形成的自然综合体,具有重要的生态、水文和生物地球化学功能,黄河源高寒湿地作为黄河重要的水源涵养区,对其下垫面水热交换特征及关键影响参数的研究具有非常重要的意义。本文利用中国科学院寒旱所麻多黄河源气候与... 详细信息

湿地是由陆地和水体形成的自然综合体,具有重要的生态、水文和生物地球化学功能,黄河源高寒湿地作为黄河重要的水源涵养区,对其下垫面水热交换特征及关键影响参数的研究具有非常重要的意义。本文利用中国科学院寒旱所麻多黄河源气候与环境变化观测站2014年6-8月观测资料,分析了黄河源区高寒湿地-大气间暖季水热交换特征,并用公用陆面模式（Community Land Model,CLM）模拟了热通量变化,提出针对高寒湿地的粗糙度优化方案。主要结果如下:（1）暖季向上、向下短波与净辐射的平均日变化规律一致,向上、向下长波平均日变化平缓,地表温度升高相对于向下短波具有滞后性,潜热通量始终为正值并大于感热通量;（2）"温度活跃层"为20cm以上浅层土壤,存在明显的日循环规律,土壤中热量9:00下传至5cm深度,温度升高,11:00至10cm深度,13:00至20cm深度,18:00后开始上传,温度降低,40cm及以下深度受此影响较小,热量在土壤中整体由浅层向深层输送;（3）土壤体积含水量平均日变化小,5cm深度为土壤湿度最小层,10cm深度为最大层;（4）麻多高寒湿地动力学粗糙度0mZ在暖季变化稳定,可作为常数,00.0143mZ?m;（5）提出更加适合高寒湿地下垫面暖季附加阻尼1k B?参数化方案,使得热通量模拟效果较CLM原始方案有所提高。以上结果对于研究湿地下垫面陆面过程具有重要意义。

关键词：高寒湿地水热交换参数化粗糙度附加阻尼

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黄河源区土壤温湿变化及相关气候要素分析

黄河源区土壤温湿变化及相关气候要素分析

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第33届中国气象学会年会

作者：陈金雷文军刘蓉田辉贾东于王作亮罗琪谢琰中国科学院寒区旱区环境与工程研究所陆面过程与气候变化重点实验室中国科学院大学

黄河源区位于青藏高原东北部,是黄河重要的水源涵养区,其土壤温湿度变化及相关气候效应对于黄河径流衰涨和青藏高原研究具有非常重要的意义。本文利用中科院寒旱所玛曲土壤温湿度观测网数据验证了三套常用土壤温湿度再分析资料—ERA-Int... 详细信息

黄河源区位于青藏高原东北部,是黄河重要的水源涵养区,其土壤温湿度变化及相关气候效应对于黄河径流衰涨和青藏高原研究具有非常重要的意义。本文利用中科院寒旱所玛曲土壤温湿度观测网数据验证了三套常用土壤温湿度再分析资料—ERA-Interim、CFSR(NCEP Climate Forcast System Reanalysis)和JRA-55(JMA Japanese 55-year Reanalysis)在黄河源区的适用性,结合玛曲气象站观测资料进一步分析了35a来黄河源气候变迁和近年土壤温湿度变化,最后利用再分析资料与通用陆面模式CLM4.5(Community Land Model4.5)分析土壤温湿度空间分布,同时检验CLM4.5在青藏高原地区的模拟性能。主要结果如下:(1)CFSR能够更好地描绘黄河源区土壤湿度变化,而ERA-Interim对于土壤温度的变化刻画能力更强,JRA-55无法描绘黄河源区土壤温湿度变化。(2)35a来黄河源区气温总体呈上升趋势,与全球气候变暖的背景相吻合,气温上升主要发生在20世纪末期至今;降水量总体变化不大,稍有增加;土壤温度对于气候变化具有指示作用,但对全球变暖的响应强度没有气温显著;土壤湿度呈上升趋势,土壤冷季冻结周期变短,暖季持续时间拉长。(3)35a来黄河源区气温、土壤温湿度均发生突变,降水未发生突变。气温突变始于1997-2000年间,2000年后上升趋势显著;降水在1987-2004年间呈下降趋势,2005年至今稍有增加;土壤温度在1985-1986年期间发生突变,1994年后上升趋势显著,突变时间较气温提前,对气候变暖更加敏感;土壤湿度于2002年左右发生一次上升突变。(4)近年来黄河源区冷季、暖季以及季风季10cm深度土壤温湿度有暖干化趋势。(5)黄河源区两湖及黄河周边暖季为冷湿中心,冷季为暖干中心。CLM4.5模拟精度高,能够较好刻画黄河源区土壤温湿度变化细节,效果优于再分析资料,总体上能够较好地描述土壤温湿度变化,但是与实际观测仍然存在差距。

关键词：黄河源区土壤温度土壤湿度气候突变 CLM4.5

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近35年来三江源地区冻土温度变化特征

近35年来三江源地区冻土温度变化特征

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第33届中国气象学会年会

作者：罗斯琼方雪薇吕世华 D.Ma Y.Chang M.Song H.Chen 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室中国科学院大学成都信息工程大学

冻土是气候变化的敏感指示器。观测资料和数值模拟已经证明在全球变暖背景下,全球冻土正经历快速的变化,尤其在青藏高原地区。近年来,高原冻土温度持续升高,这将影响高原冻土表面陆气交换过程,加速CO释放,形成一种正反馈,继续影响气候变... 详细信息

冻土是气候变化的敏感指示器。观测资料和数值模拟已经证明在全球变暖背景下,全球冻土正经历快速的变化,尤其在青藏高原地区。近年来,高原冻土温度持续升高,这将影响高原冻土表面陆气交换过程,加速CO释放,形成一种正反馈,继续影响气候变化4-6]。三江源区位于青藏高原的东北边缘,对气候变化响应极为敏感。本文利用三江源区9个气象台站近35年（1980-2014年）以来的地温,气温,降水,最大积雪深度,最大冻土深度资料及修正的MK趋势估计,SEN趋势估计等方法,分析了三江源区土壤温度变化趋势及其与区域气候变化之间的联系。结果表明:近35年来,三江源地区冻土增温明显,表层土壤（0 cm）增温率为0.706℃/10年,浅层土壤（5-20 cm）增温率为0.477℃/10年,深层土壤（40-320 cm）增温率为0.417℃/10年。季节平均来看,对于大部分站点,仅有浅层0-5 cm土壤冬季增温趋势最大,10-320 cm土壤则表现为夏季增温趋势较大。近35年来,三江源气温增温明显,增温率达到了0.458℃/10年。这一增温率超过了该地区近50年以来（0.32℃/10年）的增温率。气温和地温有明显的正相关,对地温增加有明显的影响。大部分站点降水增加,但并不明显。降水与地温的关系较为复杂,春季降水的负反馈机制以及冬季积雪的保温作用被观测到。在冻结深度较大的站点,由于冻土的存在,夏季降水不但没有抑制土壤温度的增加,反而使得地温增加明显,形成一种正反馈。冻融过程对土壤的增温趋势有一定的抑制作用。在全球变暖背景下,三江源区土壤的增温趋势将继续增加,冻土将进一步退化。

关键词：土壤温度冻土气温三江源变化趋势

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黄河源区高寒湖泊对区域气候影响的数值模拟

黄河源区高寒湖泊对区域气候影响的数值模拟

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第33届中国气象学会年会

作者：李照国吕世华文莉娟赵林奥银焕中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室成都信息工程大学大气科学学院

详细摘要:1引言湖泊下垫面的特殊性在不同时空尺度上调节地表与大气间的水分与热量交换,从而对局地甚至全球气候产生影响。一般研究认为,大型湖泊的热容量大,在暖季加强了大气层结稳定性,抑制了水域及周围的大气对流活动,导致降水量减少... 详细信息

详细摘要:1引言湖泊下垫面的特殊性在不同时空尺度上调节地表与大气间的水分与热量交换,从而对局地甚至全球气候产生影响。一般研究认为,大型湖泊的热容量大,在暖季加强了大气层结稳定性,抑制了水域及周围的大气对流活动,导致降水量减少;此外,气流进入水面后,风速增大,流线辐散,产生下沉运动,也不利于降水。傅抱璞分析了我国不同区域湖泊的

关键词：黄河源区高寒湖泊非均匀下垫面数值模拟感热通量

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结合可见光近红外和微波遥感估算藏北高原日蒸散发量

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红外与毫米波学报 2015年第2期34卷 211-217页

作者：刘蓉文军王欣胡泽勇康悦中国科学院寒区旱区环境与工程研究所陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

利用FY-2E静止气象卫星可见光近红外和FY-3B极轨气象卫星微波资料,结合地面观测资料,基于陆表能量平衡算法（Surface Energy Balance System,SEBS）,反演了藏北高原地表净辐射、土壤热通量、感热及潜热通量的空间日变化过程.利用那曲高... 详细信息

利用FY-2E静止气象卫星可见光近红外和FY-3B极轨气象卫星微波资料,结合地面观测资料,基于陆表能量平衡算法（Surface Energy Balance System,SEBS）,反演了藏北高原地表净辐射、土壤热通量、感热及潜热通量的空间日变化过程.利用那曲高寒气候环境观测站观测资料对结果进行了有效性验证,潜热通量的均方根误差为28.22 W·m-2.此外,还对整个藏北高原夏季空间地表能量分量的条件期望进行统计分析,探讨了该区域不同地表温度对应的有效能量分配方式的统计特征.结果表明,区域总体蒸散发量介于2.0~4.0 mm之间.

关键词：可见光近红外微波蒸散发量风云气象卫星蒸发比

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CLM模式对青藏高原冻融期的模拟和验证

CLM模式对青藏高原冻融期的模拟和验证

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第33届中国气象学会年会

作者：方雪薇罗斯琼吕世华陈渤黎张宇马迪常燕中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室中国科学院大学成都信息工程大学常州市气象局

本次研究通过在青藏高原玛多和若尔盖两个站点展开的单点数值模拟实验来验证最新版本的通用陆面模式4.5（CLM4.5）中的关于冻土的土壤水性质参数化方案及冰阻抗函数改进在青藏高原的适用性。同时,通过与观测数据的对比,指出模式对土壤... 详细信息

本次研究通过在青藏高原玛多和若尔盖两个站点展开的单点数值模拟实验来验证最新版本的通用陆面模式4.5（CLM4.5）中的关于冻土的土壤水性质参数化方案及冰阻抗函数改进在青藏高原的适用性。同时,通过与观测数据的对比,指出模式对土壤冻融过程伴随的水热循环及能量变化特征模拟的不足之处,并分析其可能原因。为了合理全面地评估模式中的新的水属性参数化方案,我们开展了敏感性实验。我们将CLM4中的土壤水属性参数化方案替换到CLM4.5中,其他部分保持不变,并用原模式CLM4.5作为参考。模式的输出结果与观测资料的对比显示,由于两观测站点土壤质地的显著差别,新的水属性参数化方案在两个站点的模拟能力存在明显差别。在若尔盖站,新方案有效缓解了模式一直存在的土壤含水量模拟干偏差问题;但是在玛多站,新方案反而加剧了土壤含水量模拟的湿偏差。对玛多站的土壤采样结果表明其土壤质地较粗,土壤中存在大量的砾石。而模式中的土壤水属性参数化方案没有考虑砾石的影响很可能是导致这种湿偏差的重要原因之一。相较之前的版本,CLM4.5模拟的土壤液态水含量增大,由于水的热容量明显大于冰,这也使得模式模拟的土壤温度较暖。此外,CLM4.5中土壤水参数化方案和冰阻抗函数的共同作用导致的土壤液态水含量模拟的改进也使得模式对土壤的冻融循环尤其是融解阶段开始日的模拟更加合理。模式对冻融过程模拟能力的提高同时也改善了湍流通量的模拟。同时,CLM4.5中的积雪参数化方案降低了雪盖及反照率的模拟,因此也增大了地表净辐射的模拟值。未来关于模式水热交换参数化方案的优化工作应将砾石的作用考虑其中。（分会场编号S3）

关键词：青藏高原陆面过程 CLM4.5 季节冻土

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