中国区域土地利用变化和农业活动对区域气候影响的数值模拟研究
发布时间：2021-10-21 08:53
陆地与大气在各种时空尺度发生着复杂的相互作用,调节着界面上的能量、物质和动量交换,从而对气候产生重要影响。在人类活动和气候变化的双重胁迫下,中国近30年来的土地利用在不同时空尺度上都发生了很大变化。中国是世界上灌溉面积最大的国家,而华北平原是中国灌溉面积最大的区域。中国西北降水稀少,水资源短缺,严重制约了当地农业的发展,而地膜覆盖可以有效抑制土壤的蒸发,保持土壤湿度,在西北的应用前景较好。中国区域这些典型的下垫面变化,通过陆气相互作用,必将对区域气候产生不可忽略的影响。目前土地利用变化对区域气候影响的数值模拟多关注的是单一土地利用类型的变化,且没有考虑次网格尺度的信息;模式中的灌溉方案还不够完善;有关地膜覆盖农田对区域气候影响的研究还没有。本论文首先分别利用历史三期（1990年、2000年、2010年）土地利用数据和植被覆盖度数据来驱动区域气候模式WRF（陆面模块选用Noah）,系统模拟研究了中国土地利用和植被覆盖度变化对区域气候的影响。进而在WRF耦合的Noah-MP陆面模块中引入新的动态灌溉方案,并以此模拟研究了华北平原灌溉对区域气候的影响,所引入的新方案考虑了灌溉与地下水的耦合过...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 研究进展
1.2.1 土地利用/覆盖变化影响气候的研究进展
1.2.2 灌溉影响气候的研究进展
1.2.3 地膜覆盖农田影响气候的研究进展
1.3 本论文的主要研究内容和章节安排
1.3.1 本论文的主要研究内容
1.3.2 本论文的章节安排
参考文献
第二章 模式与数据
2.1 WRF模式介绍
2.2 数据
参考文献
第三章 中国土地利用和植被覆盖度变化对区域气候影响的数值模拟
3.1 引言
3.2 方法
3.2.1 模式配置
3.2.2 资料介绍
3.2.3 试验设计
3.2.4 统计方法
3.3 土地利用和植被覆盖度变化
3.4 结果分析
3.4.1 土地利用类试验陆面物理量的变化
3.4.2 植被覆盖度类试验陆面物理量的变化
3.4.3 降水及风场变化
3.5 小结
参考文献
第四章 华北平原灌溉对区域气候影响的数值模拟
4.1 引言
4.2 方法
4.2.1 模式配置
4.2.2 灌溉方案
4.2.3 试验设计
4.2.4 验证数据
4.3 结果分析
4.3.1 灌溉率和地下水
4.3.2 动态植被
4.3.3 地表能量和地面气温
4.3.4 降水
4.3.5 对比试验
4.4 小结
参考文献
第五章 中国西北干旱半干旱区地膜覆盖农田对区域气候影响的数值模拟
5.1 引言
5.2 方法
5.2.1 模式配置
5.2.2 地膜覆盖农田方案
5.2.3 试验设计
5.3 结果分析
5.3.1 模式验证
5.3.2 灌溉量和土壤湿度
5.3.3 地表能量
5.3.4 地面气温
5.3.5 降水
5.4 小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 本论文的主要结论
6.2 本论文的创新点
6.3 本论文存在的问题及展望
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]石羊河流域土地利用变化对区域碳排放和碳吸收的影响[J]. 杨亮洁,杨永春. 兰州大学学报(自然科学版). 2017(06)
[2]陆面模式中土壤湿度影响蒸散参数化方案的评估[J]. 肖宇,马柱国,李明星. 大气科学. 2017(01)
[3]甘肃省土地利用变化的基本特征及其格局[J]. 金淑婷,李博,杨永春,石培基,达福文,王梅梅. 兰州大学学报(自然科学版). 2016(03)
[4]气候动力降尺度方法在复杂下垫面的应用研究[J]. 王雅萍,张武,黄晨然. 兰州大学学报(自然科学版). 2015(04)
[5]土地利用/土地覆盖变化对区域气候影响的生物地球物理途径研究进展[J]. 孙云,于德永,曹茜,郝蕊芳,刘阳,常鸣. 北京师范大学学报(自然科学版). 2015(02)
[6]近20年中国土地利用变化影响区域气候的数值模拟[J]. 陈海山,李兴,华文剑. 大气科学. 2015(02)
[7]中国农田下垫面变化对气候影响的模拟研究[J]. 曹富强,丹利,马柱国. 气象学报. 2015(01)
[8]土地利用变化影响气候变化的生物地球物理机制[J]. 刘纪远,邵全琴,延晓冬,樊江文,战金艳,邓祥征,匡文慧,黄麟. 自然杂志. 2014(05)
[9]Integrated study of the water–ecosystem–economy in the Heihe River Basin[J]. Guodong Cheng,Xin Li,Wenzhi Zhao,Zhongmin Xu,Qi Feng,Shengchun Xiao,Honglang Xiao. National Science Review. 2014(03)
[10]中国土地利用/覆盖变化及其气候效应的研究综述[J]. 华文剑,陈海山,李兴. 地球科学进展. 2014(09)
博士论文
[1]干旱半干旱区两种典型下垫面的陆面过程模拟研究[D]. 杨启东.兰州大学 2012
本文编号：3448655
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 研究进展
1.2.1 土地利用/覆盖变化影响气候的研究进展
1.2.2 灌溉影响气候的研究进展
1.2.3 地膜覆盖农田影响气候的研究进展
1.3 本论文的主要研究内容和章节安排
1.3.1 本论文的主要研究内容
1.3.2 本论文的章节安排
参考文献
第二章 模式与数据
2.1 WRF模式介绍
2.2 数据
参考文献
第三章 中国土地利用和植被覆盖度变化对区域气候影响的数值模拟
3.1 引言
3.2 方法
3.2.1 模式配置
3.2.2 资料介绍
3.2.3 试验设计
3.2.4 统计方法
3.3 土地利用和植被覆盖度变化
3.4 结果分析
3.4.1 土地利用类试验陆面物理量的变化
3.4.2 植被覆盖度类试验陆面物理量的变化
3.4.3 降水及风场变化
3.5 小结
参考文献
第四章 华北平原灌溉对区域气候影响的数值模拟
4.1 引言
4.2 方法
4.2.1 模式配置
4.2.2 灌溉方案
4.2.3 试验设计
4.2.4 验证数据
4.3 结果分析
4.3.1 灌溉率和地下水
4.3.2 动态植被
4.3.3 地表能量和地面气温
4.3.4 降水
4.3.5 对比试验
4.4 小结
参考文献
第五章 中国西北干旱半干旱区地膜覆盖农田对区域气候影响的数值模拟
5.1 引言
5.2 方法
5.2.1 模式配置
5.2.2 地膜覆盖农田方案
5.2.3 试验设计
5.3 结果分析
5.3.1 模式验证
5.3.2 灌溉量和土壤湿度
5.3.3 地表能量
5.3.4 地面气温
5.3.5 降水
5.4 小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 本论文的主要结论
6.2 本论文的创新点
6.3 本论文存在的问题及展望
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]石羊河流域土地利用变化对区域碳排放和碳吸收的影响[J]. 杨亮洁,杨永春. 兰州大学学报(自然科学版). 2017(06)
[2]陆面模式中土壤湿度影响蒸散参数化方案的评估[J]. 肖宇,马柱国,李明星. 大气科学. 2017(01)
[3]甘肃省土地利用变化的基本特征及其格局[J]. 金淑婷,李博,杨永春,石培基,达福文,王梅梅. 兰州大学学报(自然科学版). 2016(03)
[4]气候动力降尺度方法在复杂下垫面的应用研究[J]. 王雅萍,张武,黄晨然. 兰州大学学报(自然科学版). 2015(04)
[5]土地利用/土地覆盖变化对区域气候影响的生物地球物理途径研究进展[J]. 孙云,于德永,曹茜,郝蕊芳,刘阳,常鸣. 北京师范大学学报(自然科学版). 2015(02)
[6]近20年中国土地利用变化影响区域气候的数值模拟[J]. 陈海山,李兴,华文剑. 大气科学. 2015(02)
[7]中国农田下垫面变化对气候影响的模拟研究[J]. 曹富强,丹利,马柱国. 气象学报. 2015(01)
[8]土地利用变化影响气候变化的生物地球物理机制[J]. 刘纪远,邵全琴,延晓冬,樊江文,战金艳,邓祥征,匡文慧,黄麟. 自然杂志. 2014(05)
[9]Integrated study of the water–ecosystem–economy in the Heihe River Basin[J]. Guodong Cheng,Xin Li,Wenzhi Zhao,Zhongmin Xu,Qi Feng,Shengchun Xiao,Honglang Xiao. National Science Review. 2014(03)
[10]中国土地利用/覆盖变化及其气候效应的研究综述[J]. 华文剑,陈海山,李兴. 地球科学进展. 2014(09)
博士论文
[1]干旱半干旱区两种典型下垫面的陆面过程模拟研究[D]. 杨启东.兰州大学 2012
本文编号：3448655
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3448655.html
