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《南京气象学院》 2003年
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辽西生态脆弱区下垫面变化对夏季气候影响的数值模拟

刘宁微  
【摘要】: 辽西地区近几十年来土地退化严重,已成为生态脆弱区。本文利用中尺度模式(MM5V3-5),选择2001年6、7、8月份的资料,根据辽西地区土地退化的有关调查材料,对模式中的下垫面状况(landuse)进行改变,模拟植被退化和恢复后,辽西地区的温度、热通量变化。选定120°E、43°N为模式运行区域中心,采用2层套网格方案,粗网格分辨率为51km,细网格分辨率为17km。预报区域格点数粗网格为65×71,细网格为73×82。 模拟结果表明:在辽西部分地区植被退化后,当地6、7、8三个月的夏季平均气温和平均地面温度升高,两者的日较差增大,平均感热通量及其日较差也增大,平均潜热通量及其日较差减小;平均气温升高0~0.5℃,平均地面温度升高0~1.0℃,平均感热通量增大5~40 w/m~2,约8~55%,平均潜热通量减小5~60 w/m~2,约4~48%。植被退化所引起的午后温度和热通量的变化大于平均温度和热通量的变化,14:00前后气温升高0~0.8℃,地面温度升高0.3~2.1℃,感热通量增大20~100 w/m~2,潜热通量减小20~140 w/m~2;夜间温度和热通量的变化小于平均变化,清晨05:00前后气温将升高0.05~0.3℃,地面温度将升高0.1~0.4℃,感热通量增大1~6 w/m~2,潜热通量减小2~6 w/m~2。 在部分地区植被恢复后,当地的夏季平均气温和平均地面温度降低,两者的日较差减小,平均感热通量及其日较差也减小,平均潜热通量及其日较差增大;平均气温降低0.05~0.35℃,平均地表温度降低0.1~0.8℃,平均地面感热通量减小5~25 w/m~2,约8~40%,平均潜热通量增大5~40 w/m~2,约4~35%。植被恢复所引起午后温度和热通量的变化总体来看也大于平均温度和热通量的变化,午后14:00前后气温降低0.1~0.5℃,地面温度降低0.2~1.6℃,感热通量减小10~50w/m~2,潜热通量增大20~100w/m~2;清晨05:00前后气温降低0.1~0.4℃,地面温度降低0.1~0.3℃,感热通量减小2~12w/m~2,潜热通量增大3~15w/m~2。值得注意的是,在下垫面状况改变的周边地区,平均温度和热通量也有一定程度的变化。 由于下垫面植被状况的变化,高空气压场和温度场也随之发生一些变化。无论植被是退化还是恢复,都会使其上部的气压降低,影响的层次可达200hPa附近,这 种变化似乎在下垫面改变地区的东部下游更明显一些,垂直方向气压降低的中心在 850hPa左右。植被的退化会使其上部的温度升高,与其相邻的地区温度降低;植被 的恢复会使其上部的温度降低,与其相邻的地区温度升高。 本研究结果表明:辽西地区植被变化对当地气候的影响是比较明显的,在辽西 地区植被变化的几种形式中,森林的消失和恢复是影响当地气候变化最重要的形式。 因此,保护森林或者实施积极的退耕还林、退草还林是改善气候环境最重要的工作。 这一结果可为当地政府规划生态环境的改善工作提供重要参考。
【学位授予单位】:南京气象学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:P461.4

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