全球气候变化背景下杨凌农业区水热输送模拟研究

发布时间：2021-04-23 14:42

　　人类活动的加剧使得温室气体不断增加，导致全球气候发生变化，从而改变农业的区域特征及种植结构，对农业生产产生影响。研究气象要素变化、能量传输和水分交换，对于揭示气候变化对农业生产的影响有着重要意义。本文利用气象统计方法和土壤——植被——大气耦合模式，对杨凌农业区气象要素变化、能量传输和水分交换时空格局演变趋势进行了分析研究。其中气象统计方法主要包括一元线性回归法、滑动平均法和异常度分析法，用来确定气象要素的变化趋势、变化速率、发生变化的时间和显著程度等。土壤——植被——大气耦合模式从大气运动基本方程组出发，采用合理的边界层湍流参数化方案和陆面过程参数化方案，用于研究陆面物理过程与大气边界层相互作用。本文首先应用气象统计方法，得到了杨凌农业区1955²010年的气候变化及季节变化特征，在此基础上，研究了冬小麦和夏玉米生育期内的气象要素变化；然后利用改进的土壤——植被——大气耦合模式对冬小麦和夏玉米生育期的水热输送进行了模拟，得到了杨凌农业区的能量传输和水分交换的时空格局演变趋势；最后利用模式进行敏感性试验，研究了反照率、土壤含水量和作物覆盖度等陆面过程参数的影响效应。... 

【文章来源】：北京大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 气候变化及其对农业的影响研究进展
        1.2.2 陆面过程参数化及陆面模式研究进展
    1.3 本文研究目的、内容与方法
第二章 资料说明、研究方法与模式介绍
    2.1 研究区域及资料介绍
    2.2 研究方法
        2.2.1 一元线性回归法
        2.2.2 滑动平均法
        2.2.3 异常度分析法
    2.3 模式介绍
        2.3.1 大气运动基本方程组
        2.3.2 边界层湍流参数化
        2.3.3 陆面过程参数化
        2.3.4 微积分方案、数据处理方法和初始边界条件的设置
第三章 杨凌农业区 56 年区域气候变化及季节变化特征
    3.1 平均气温的时间变化特征
        3.1.1 年平均气温的时间变化特征
        3.1.2 不同季节平均气温的时间变化特征
    3.2 降水量的时间变化特征
        3.2.1 年降水量的时间变化特征
        3.2.2 不同季节降水量的时间变化特征
    3.3 日照时数的时间变化特征
        3.3.1 年日照时数的时间变化特征
        3.3.2 不同季节日照时数的时间变化特征
    3.4 本章小结
第四章 杨凌农业区冬小麦和夏玉米生育期气候变化
    4.1 冬小麦生育期气候变化
        4.1.1 旬平均气温
        4.1.2 旬降水量
        4.1.3 旬日照时数
    4.2 夏玉米生育期气候变化
        4.2.1 旬平均气温
        4.2.2 旬降水量
        4.2.3 旬日照时数
    4.3 本章小结
第五章 杨凌农业区冬小麦和夏玉米生育期水热模拟
    5.1 地表能量的模拟
        5.1.1 冬小麦生育期地表能量的变化
        5.1.2 夏玉米生育期地表能量的变化
    5.2 土壤含水量的模拟
        5.2.1 冬小麦生育期土壤含水量的变化
        5.2.2 夏玉米生育期土壤含水量的变化
    5.3 大气边界层结构的模拟
        5.3.1 位温廓线的日变化
        5.3.2 比湿廓线的日变化
        5.3.3 湍流动能及湍流交换系数的日变化
    5.4 本章小结
第六章 反照率、土壤含水量及作物覆盖度的敏感性试验
    6.1 改变反照率的影响
        6.1.1 改变反照率对地表温度的影响
        6.1.2 改变反照率对地表能量的影响
        6.1.3 改变反照率对土壤含水量的影响
    6.2 改变土壤含水量的影响
        6.2.1 改变土壤含水量对地表温度的影响
        6.2.2 改变土壤含水量对地表能量的影响
    6.3 改变作物覆盖度的影响
        6.3.1 改变作物覆盖度对地表温度的影响
        6.3.2 改变作物覆盖度对地表能量的影响
        6.3.3 改变作物覆盖度对土壤含水量的影响
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 全文总结
    7.2 未来工作展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[10]全球气候变暖对中国种植制度可能影响 Ⅱ.南方地区气候要素变化特征及对种植制度界限可能影响[J]. 赵锦,杨晓光,刘志娟,成迪芳,王文峰,陈阜.  中国农业科学. 2010(09)



本文编号：3155515