欧亚陆地表层热含量的异常变化特征及其与东亚夏季风降水的可能联系
发布时间：2022-01-13 23:03
欧亚大陆地表特征复杂,不同区域的下垫面特征差异明显,使用单一的陆面因子很难客观地表征陆面热力状况。本文利用通用陆面模式CLM4.0（Community Land Model version 4.0）离线模拟的土壤温度、土壤湿度（液态水和冰）资料和IGBP（International Geosphere-Biosphere Programme）提供的土壤质地数据集,推导并计算出土壤焓来表征地表热含量;其次,分析了欧亚土壤焓的时空变化特征及其与土壤温度、土壤湿度之间的异同,比较了土壤焓对土壤温度、土壤湿度的敏感性;再次,从长期趋势、异常持续性和降水预测等角度证明了土壤焓在陆气相互作用研究中的重要性;最后,揭示了欧亚大陆春季土壤焓与我国夏季降水的联系及其物理过程。主要结论如下:（1）土壤焓综合考虑了土壤温度、土壤液态水、土壤固态水和土壤干物质（包括土壤有机质、沙土、粘土）的变化,从能量的角度描述欧亚陆面热力状况,基本特征如下:欧亚大陆土壤焓具有随纬度减小的特征,冬季,由于土壤温度低于0°C和土壤固态水的存在,中高纬度地区土壤焓普遍小于0;土壤焓的长期趋势以增加为主,在距地表大约60 cm处增...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３．１表层土壤焓的多年平均态（ａ：?１月，ｂ：?４月，ｃ：?７月，ｄ：?１０月），单位：ＭＪ．ｍ－３??为进一深土平态的化，进区（０－?
图３．２不同层次土壤焓多年平均的年变化，单位：ＭＪ．ｍ－３??３．３长期趋势??图３．３给出了欧亚大陆表层土壤焓线性趋势的空间分布。分析发现，不同季节土??壤焓线性趋势的空间分布差异明显，但是通过检验的区域多呈现线性增加的趋势，且??主要分布在中低讳度。冬季（图３．３ａ）和春季（图３．３ｂ），通过检验的线性增加区域主??要分布在我国中东部和伊朗高原等地区。夏季（图３．３ｃ），线性增加的显著区主要位于??中亚、阿拉伯半岛和北非等干旱半干旱区。秋季（图３．３ｄ）是土壤焓线性增加范围最??广的季节，且欧亚大陆中高炜度地区土壤焓增加的幅度较大。??对欧亚大陆土壤焓线性趋势进行区域平均，进一步考察不同层次土壤焓的季节变??化特征（图３．４）。可以看出，区域平均后的线性趋势都大于零，说明整个欧亚大陆各??个层次的土壤焓普遍呈现增长的趋势。随着深度的增加，线性趋势也在增加，直到第??７层（６２?ｃｍ）开始有所回落
３．４均方差??图３．５给出了欧亚大陆表层土壤焓均方差的空间分布。为了突出反映土壤焓年际??变化特征，计算时首先去除了其线性变化趋势。可以看出，除夏季以外，中高纬度土??壤焓的均方差明显大于中低纬度（图３．５ａ、ｂ、ｄ），说明中高纬度土壤焓的年际变化较??强。夏季（图３．５ｃ）是土壤焓年际变化最弱的季节，此时，整个欧亚大陆土壤焓的均??方差普遍小于４ＭＪ．ｎｒ３。??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Impact of Surface Sensible Heating over the Tibetan Plateau on the Western Pacific Subtropical High: A Land–Air–Sea Interaction Perspective[J]. Anmin DUAN,Ruizao SUN,Jinhai HE. Advances in Atmospheric Sciences. 2017(02)
[2]中国夏季气温对东亚土壤湿度异常响应的统计评估[J]. 宋晓君,陈海山,刘鹏. 气象科学. 2016(05)
[3]基于土壤湿度和年际增量方法的中国夏季气温预测试验[J]. 李启芬,刘婷婷,陈海山,蒋薇,李忠贤. 气象科学. 2016(05)
[4]基于土壤湿度和年际增量方法的我国夏季降水预测试验[J]. 刘婷婷,陈海山,蒋薇,李忠贤. 大气科学. 2016(03)
[5]欧亚大陆夏季地表热力异常与同期中国东部夏季降水的可能联系[J]. 黄菱芳,陈海山,郑旭程,华文剑. 气候与环境研究. 2015(06)
[6]冬季欧亚中高纬陆面热力异常与同期大气环流的联系[J]. 徐晨,陈海山,黄菱芳. 高原气象. 2015(06)
[7]土壤湿度初始异常对东亚区域气候模拟影响的敏感性试验[J]. 史一丛,陈海山,高楚杰. 气象科学. 2015(04)
[8]冬季雪深再分析资料在欧亚中高纬地区的适用性评价[J]. 许蓓,陈海山,高楚杰. 气候与环境研究. 2015(03)
[9]欧亚中高纬春季地表感热异常与长江中下游夏季降水的可能联系[J]. 吴荷,陈海山,黄菱芳. 气候与环境研究. 2015(01)
[10]陆面过程模式CLM4.5在半干旱区退化草原站的模拟性能评估[J]. 宋耀明,范轶,马天娇. 大气科学学报. 2014(06)
本文编号：3587301
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３．１表层土壤焓的多年平均态（ａ：?１月，ｂ：?４月，ｃ：?７月，ｄ：?１０月），单位：ＭＪ．ｍ－３??为进一深土平态的化，进区（０－?
图３．２不同层次土壤焓多年平均的年变化，单位：ＭＪ．ｍ－３??３．３长期趋势??图３．３给出了欧亚大陆表层土壤焓线性趋势的空间分布。分析发现，不同季节土??壤焓线性趋势的空间分布差异明显，但是通过检验的区域多呈现线性增加的趋势，且??主要分布在中低讳度。冬季（图３．３ａ）和春季（图３．３ｂ），通过检验的线性增加区域主??要分布在我国中东部和伊朗高原等地区。夏季（图３．３ｃ），线性增加的显著区主要位于??中亚、阿拉伯半岛和北非等干旱半干旱区。秋季（图３．３ｄ）是土壤焓线性增加范围最??广的季节，且欧亚大陆中高炜度地区土壤焓增加的幅度较大。??对欧亚大陆土壤焓线性趋势进行区域平均，进一步考察不同层次土壤焓的季节变??化特征（图３．４）。可以看出，区域平均后的线性趋势都大于零，说明整个欧亚大陆各??个层次的土壤焓普遍呈现增长的趋势。随着深度的增加，线性趋势也在增加，直到第??７层（６２?ｃｍ）开始有所回落
３．４均方差??图３．５给出了欧亚大陆表层土壤焓均方差的空间分布。为了突出反映土壤焓年际??变化特征，计算时首先去除了其线性变化趋势。可以看出，除夏季以外，中高纬度土??壤焓的均方差明显大于中低纬度（图３．５ａ、ｂ、ｄ），说明中高纬度土壤焓的年际变化较??强。夏季（图３．５ｃ）是土壤焓年际变化最弱的季节，此时，整个欧亚大陆土壤焓的均??方差普遍小于４ＭＪ．ｎｒ３。??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Impact of Surface Sensible Heating over the Tibetan Plateau on the Western Pacific Subtropical High: A Land–Air–Sea Interaction Perspective[J]. Anmin DUAN,Ruizao SUN,Jinhai HE. Advances in Atmospheric Sciences. 2017(02)
[2]中国夏季气温对东亚土壤湿度异常响应的统计评估[J]. 宋晓君,陈海山,刘鹏. 气象科学. 2016(05)
[3]基于土壤湿度和年际增量方法的中国夏季气温预测试验[J]. 李启芬,刘婷婷,陈海山,蒋薇,李忠贤. 气象科学. 2016(05)
[4]基于土壤湿度和年际增量方法的我国夏季降水预测试验[J]. 刘婷婷,陈海山,蒋薇,李忠贤. 大气科学. 2016(03)
[5]欧亚大陆夏季地表热力异常与同期中国东部夏季降水的可能联系[J]. 黄菱芳,陈海山,郑旭程,华文剑. 气候与环境研究. 2015(06)
[6]冬季欧亚中高纬陆面热力异常与同期大气环流的联系[J]. 徐晨,陈海山,黄菱芳. 高原气象. 2015(06)
[7]土壤湿度初始异常对东亚区域气候模拟影响的敏感性试验[J]. 史一丛,陈海山,高楚杰. 气象科学. 2015(04)
[8]冬季雪深再分析资料在欧亚中高纬地区的适用性评价[J]. 许蓓,陈海山,高楚杰. 气候与环境研究. 2015(03)
[9]欧亚中高纬春季地表感热异常与长江中下游夏季降水的可能联系[J]. 吴荷,陈海山,黄菱芳. 气候与环境研究. 2015(01)
[10]陆面过程模式CLM4.5在半干旱区退化草原站的模拟性能评估[J]. 宋耀明,范轶,马天娇. 大气科学学报. 2014(06)
本文编号：3587301
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