青藏高原风火山地区活动层水热状况及冻结层上水动态变化模拟

发布时间：2022-11-05 01:27

　　多年冻土区活动层水热状况及地-气系统间能水交换与植被覆盖变化之间的关系在研究寒区陆面过程和高寒生态系统对气候变化的响应中扮演着重要的角色。青藏高原生态环境脆弱,作为全球气候变化的指示器与放大器,在气候变暖与人类活动双重影响下,高原上多年冻土逐渐融化、植被不断退化等,改变了活动层内部的水热耦合模式,导致区域的水文循环过程发生了变化,如地下水流量、径流产生过程等,同时也改变了地-气系统之间的能水循环模式,而这些变化反过来又会影响多年冻土及活动层内部的水热状况。如何定性、定量的研究植被覆盖变化对活动层水热状况以及地表能水循环的影响成为了寒区陆面过程研究的重点和难点问题。此外,以往的研究在模拟、预测多年冻土分布与变化时,常常忽略地下水流与多年冻土之间的相互作用与影响,仅考虑垂向上的热传导及水分入渗过程,从而影响到多年冻土及活动层内部热状况模拟结果的准确性与可信度。针对上述问题:一、利用SHAW（Simultaneous Heat and Water）模型模拟了青藏高原腹地风火山地区的一处高寒草甸点的土壤温湿度的动态变化过程。土壤温度方面,各深度纳什效率系数在0.89～0.99之间;土壤水分方面... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地-气系统能水交换
        1.2.2 冻结层上水
    1.3 拟解决的科学问题及创新点
        1.3.1 拟解决的科学问题
        1.3.2 创新点
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 研究区概况与数据收集
    2.1 研究区概况
        2.1.1 气候
        2.1.2 地质、地貌、年内径流过程
        2.1.3 植被、土壤、多年冻土
    2.2 数据收集
第三章 植被冠层变化对多年冻土区地表能水交换的影响
    3.1 SHAW模型
        3.1.1 地表能量平衡
        3.1.2 植被冠层以及活动层内部的热量传输
        3.1.3 植被冠层以及活动层内部的水分传输
    3.2 模拟设计
    3.3 模拟验证
        3.3.1 土壤温度
        3.3.2 土壤含水率
    3.4 地表能量收支分析
        3.4.1 地表能量通量的季节性变化特征
        3.4.2 植被冠层变化对地表能量分配的影响
    3.5 活动层水分动态
        3.5.1 蒸散发对LAI变化的响应
        3.5.2 植被冠层变化对活动层水分动态的影响
    3.6 活动层热状况
        3.6.1 活动层内部地温对LAI变化的响应
        3.6.2 植被冠层变化对活动层内部热状况的影响
    3.7 本章小结
第四章 冻结层上水的热效应及其对气候变暖的响应
    4.1 FEFLOW模型
        4.1.1 模型简介
        4.1.2 模拟设计
    4.2 冻结层上水的热效应
        4.2.1 地下水位及土壤温度
        4.2.2 冻结层上水对活动层内部热状况的影响
    4.3 冻结层上水动态
        4.3.1 冻结层上水的季节性变化特征
        4.3.2 冻结层上水对气候变暖的响应
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
        5.1.1 植被冠层变化对多年冻土区地表能水交换的影响
        5.1.2 冻结层上水的热效应及其对气候变暖的响应
    5.2 研究展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原多年冻土变化对水文过程的影响[J]. 赵林,胡国杰,邹德富,吴晓东,马露,孙哲,原黎明,周华云,刘世博.  中国科学院院刊. 2019(11)
[2]Tackling on environmental changes in Tibetan Plateau with focus on water, ecosystem and adaptation[J]. TANDong Yao.  Science Bulletin. 2019(07)
[3]青藏高原中部高寒草甸蒸散发特征及其影响因素[J]. 王利辉,何晓波,丁永建.  冰川冻土. 2019(04)
[4]多年冻土活动层浅层包气带水-汽-热耦合运移规律[J]. 张明礼,温智,董建华,王得楷,侯彦东,薛珂,杨晓宇,孙国栋.  岩土力学. 2018(02)
[5]基于GIPL2模型的青藏高原活动层土壤热状况模拟研究[J]. 秦艳慧,吴通华,李韧,胡国杰,乔永平,朱小凡,杨淑华,余文君,王蔚华.  冰川冻土. 2018(06)
[6]从青藏高原到第三极和泛第三极[J]. 姚檀栋,陈发虎,崔鹏,马耀明,徐柏青,朱立平,张凡,王伟财,艾丽坤,杨晓新.  中国科学院院刊. 2017(09)
[7]北麓河地区多年冻土地表能量收支分析[J]. 张明礼,温智,薛珂,陈良致,李德生,高樯.  干旱区资源与环境. 2016(09)
[8]青藏铁路沿线多年冻土区气温和多年冻土变化特征[J]. 蔡汉成,李勇,杨永鹏,唐彩梅,程丽彬,刘锟.  岩石力学与工程学报. 2016(07)
[9]青藏高原连续多年冻土区的冻结层上水季节动态及其对活动层土壤冻融过程的响应特征[J]. 常娟,王根绪,李春杰,毛天旭.  中国科学:地球科学. 2015(04)
[10]地下核试验近场水热运移数值模拟[J]. 包敏,王群书.  原子能科学技术. 2013(08)

博士论文
[1]基于植被和冻土协同影响的江河源区水循环研究[D]. 胡宏昌.兰州大学 2009

硕士论文
[1]青藏高原腹地多年冻土区活动层冻融过程对冻结层上水动态变化的影响[D]. 叶仁政.兰州大学 2019
[2]基于FEFLOW模型的宁夏中卫地下水数值模拟研究[D]. 李爱利.兰州大学 2014
[3]基于模块化建模方法的高寒土壤热状况及水文过程模拟[D]. 张伟.兰州大学 2013
[4]青藏高原多年冻土区典型高寒草地植被覆被变化对地表水循环影响的试验研究[D]. 李春杰.兰州大学 2010
[5]长江源多年冻土区沼泽及高寒草甸水热过程及其对气候变化的响应[D]. 刘光生.兰州大学 2009



本文编号：3701665