中国科学院重点部署项目(KZZD-EW-13)
- 作品数：25 被引量：206H指数：9
- 相关作者：文军吴吉春李静盛煜田辉更多>>
- 相关机构：中国科学院大学中国科学院中国科学院西北生态环境资源研究院更多>>
- 发文基金：中国科学院重点部署项目国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球生物学农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 黄河源高寒湿地-大气间水热和碳交换通量日变化特征的观测分析被引量：5
- 2017年
- 黄河源区高寒湿地-大气间的水分和热量及碳交换过程是影响青藏高原气候变化的主要因素之一。本文从2013年7月16日至10月19日期间黄河源区麻多湿地下垫面湍流通量涡动相关系统和气象站观测资料中,每月选取3~4天晴天条件下的观测数据,分析了黄河源麻多湿地-大气间感热通量、潜热通量和CO_2通量的日变化特征,并探讨了近地面能量平衡闭合度。结果表明:黄河源高寒湿地下垫面潜热通量和感热通量有日变化过程,日出后水分和热量交换通量逐渐增高,峰值均出现在12:00—16:00(北京时,下同)。在2013年夏季,黄河源湿地下垫面感热通量的最高值出现在9月15:30,达到了150.0 W·m^(-2),潜热通量的最高值出现在7月16:00,达到了300.0 W·m^(-2)。黄河源高寒湿地生态系统的能量消耗主要以潜热为主,近地面能量的闭合度较差,达到了48.8%。湿地净生态系统的CO_2交换通量日变化特征呈"U"型曲线,在整个植被生长季节的日变化过程中,日出后湿地系统吸收大气中的CO_2,净生态系统CO_2交换量NEE(Net Ecosystem Exchange)为负,中午达负极值,极值为-0.55 mg·m^(-2)·s^(-1),出现在7月21日12:30;夜间下垫面释放CO_2,NEE为正。进一步分析结果表明:CO_2交换通量的变化动态范围受空气温度、太阳辐射和植被冠层的影响明显。
- 罗琪文军王欣田辉王作亮
- 关键词：感热潜热CO2交换
- 青藏高原热融湖塘的水热过程及其对下伏多年冻土的热影响被引量：3
- 2018年
- 以青藏高原查拉坪地区一处热融湖塘(40 m×50 m,最大深度为1 m)为研究对象,由实测数据对比分析了热融湖塘与天然地表相同深度的温度变化特征.结果表明:与天然地表相比,热融湖塘融化时间长,冻结时间短,且存在接近4℃的水温变化;受太阳辐射及热对流的影响,垂向水温梯度仅在水表从4℃降温及冻结阶段较大,其余时段接近0;湖底年均温度比相同深度的天然地表高约6.4℃,湖底下部存在约14 m深随时间发展的融区,土体吸热增大,放热减小;热融湖塘2.5~3.0 m土体的年内热交换为19592.0 k J/m2,约是天然地表的230倍,其中吸热量及放热量分别为后者的1.4倍及8.7%.湖塘下部的融化夹层是深层冻土的主要热源,湖塘对下部土体放热的抑制作用是湖塘对土体产生热影响的主要原因.
- 胡晓莹盛煜吴吉春李静曹伟
- 关键词：地温梯度热交换青藏高原
- 青藏高原苔原自然带谱及复式三维地带模式被引量：3
- 2016年
- 首次依空间结构将青藏高原划分为外围高山、外缘高山、高原面高山、高原面及高原盆地等五种地貌体;厘清了高原不存在纬度地带性的误判,并结合作者前期高原苔原的论证,创建了高原苔原带谱体系及其三维仿真地带模型,分别为顶锥型(外围离散高山及高原面高山)、带型(外缘带状高山)和平面型(高原面).既具有一般高山苔原(alpine tundra)垂直带谱,又呈现高原山原苔原所特有的"复式三维地带性模式",在全球具有唯一性.首次编制了表征北极苔原与高原苔原关系的北半球苔原带模式图,指出长白山为东北亚高山苔原南界的论点不能成立,青藏高原苔原才是中国及东北亚苔原的南界.目前高原是第三极称谓皆无顶极生物带苔原带景观为前提,仅是高度上的寓意,从地理概念上明确了其与南北极并列的世界第三极定位.
- 孙广友
- 关键词：青藏高原
- AMSR-E遥感土壤湿度产品在青藏高原地区的适用性被引量：24
- 2014年
- 卫星遥感土壤湿度产品有广泛的应用前景,但其精度已引起学术界的高度关注。针对被动微波遥感反演土壤湿度的准确性问题,该文对比分析了3种国际上比较广泛关注的高级微波扫描辐射计/地球观测系统(AMSR-E/EOS)土壤湿度产品(JAXA,NASA及VUA)。首先,利用试验观测数据评价了3种土壤湿度产品的精度,分析了不同植被覆盖和降水对被动微波遥感反演土壤湿度精度的影响。结果表明:在平坦裸露地表,被动微波遥感反演土壤湿度具有较高精度,卫星降轨数据估算土壤湿度与实测值相关系数大于0.7,均方根误差小于0.16,但在高密度植被区域误差较大,相关系数小于0.7,均方根误差最大可达到0.2。然后,分析了降水发生时刻土壤湿度产品的精度,结果表明:3种产品精度均有不同程度下降,但NASA产品的相关系数仍然能够达到0.69。在此基础上,基于青藏高原土壤湿度观测网,制作了青藏高原地区土壤湿度时空分布图,对比了3种产品对青藏高原地区土壤湿度时空分布特征描述的准确性,分析了其适应性,发现NASA与VUA产品在空间分布上符合青藏高原地区土壤湿度的空间分布特征,但在土壤湿度值的变化范围上仍均存在较大误差,在具体的应用中,可以利用实测数据对产品进行线性回归校正,以消除系统性误差。该研究可为基于AMSR-E土壤湿度产品的应用与研究提供参考。
- 席家驹文军田辉张堂堂
- 关键词：遥感土壤青藏高原AMSR-E
- 植被对黄河源区水热交换影响的研究被引量：4
- 2017年
- 利用2013—2014年6—8月黄河源区近地面的观测数据进行CLM4.5单点模拟植被变化对近地面水热交换影响和能量平衡的研究。结果表明:(1)100%植被覆盖与控制试验(植被覆盖度为50%)向上短波的模拟差值为-6.76 W·m^(-2),裸地(植被覆盖度为0%)与控制试验的差值为7.76 W·m^(-2)。(2)植被覆盖度降低对向上长波辐射的模拟影响较大,其中裸地与控制试验的向上长波辐射模拟差值为5.34 W·m^(-2),而100%植被覆盖与控制试验的向上长波模拟差值仅为-0.62 W·m^(-2)。(3)叶面积指数减少会使地表反照率增大,但辐射通量整体变化幅度不大。其中向上短波平均增加1.35 W·m^(-2),潜热平均减小8.43 W·m^(-2)。(4)叶面积指数增加会使向上长、短波减少,同时潜热通量输送增大,且叶面积指数增加后,向上长波辐射、感热的变化范围略大于叶面积指数减少时。(5)净辐射受到云的影响较大,其变化范围为200~461 W·m^(-2)。6—7月的土壤热通量在2013年不同深度均达到峰值,其中5 cm深处土壤热通量在6—7月的平均值为6.25 W·m^(-2),最大值为30.34 W·m^(-2)。
- 贾东于文军马耀明刘蓉王欣周娟陈金雷
- 关键词：黄河源区能量平衡植被覆盖度数值模拟
- 2000—2010年黄河源区植被覆盖率时空变化及其影响因素被引量：9
- 2016年
- 黄河源区是对环境变化敏感的重要冻土区,监测黄河源区内植被的动态变化,并分析其对相关环境影响因子的响应机制,对了解该区近年来冻土及水资源变化机理有着重要意义。基于2000—2010年的MOD44B植被盖度(Vegetation Continuous Field-MOD44B)产品对黄河源区内植被覆盖率的变化进行分段线性回归及趋势转折分析,从时间和空间角度揭示植被覆盖率的变化特征,探讨降水、坡度、高程等因素对植被覆盖率变化的影响,并选择主要影响因素建立模型对黄河源区内的植被覆盖率进行预测。结果表明:2000—2010年黄河源区内植被覆盖率呈现较强的纬度地带性,并在年际间表现出波动上升趋势;植被改善区域主要分布在扎陵湖和鄂陵湖以南地区,退化区域则主要分布在两湖以北,空间上存在明显的分界线;研究时间段的气温和降水均呈波动上升趋势,线性增长率分别为0.09℃·a^(-1)和8.9 mm·a^(-1),整个区域内植被变化对于气温更加敏感。与植被改善区相比,植被退化区平均坡度和海拔更低,表明人类活动可能对植被退化产生了影响。
- 马天啸宋现锋赵昕李润奎
- 关键词：植被覆盖率影响因素黄河源区
- 黄河源区高寒植被主要特征初探被引量：18
- 2014年
- 位于青藏高原东北部多年冻土与季节冻土交错带的黄河源区高寒生态环境及其变化一直备受关注.气候变暖、冻土退化条件下,为了解黄河源区不同冻土区植被状况,在源区布设了4个场地:查拉坪(CLP,源区南部连续低温多年冻土区);扎陵湖南岸(ZLH,源区中南部岛状多年冻土区);麻多乡(MDX,源区西部的不连续多年冻土区);鄂陵湖北岸(ELH,源区中北部季节冻土区).结合植被调查和场地监测,分析了源区各冻土区植被的差异.结果显示:总体上低温多年冻土区植被盖度、多样性指数高,表现为连续多年冻土区(查拉坪)>不连续多年冻土区(麻多乡)>季节冻土区(鄂陵湖北岸),其中岛状多年冻土区(扎陵湖南岸)例外,该场地平均盖度最低,多样性指数介于查拉坪和麻多乡之间,局部植被退化较严重.均匀度指数均表现为扎陵湖南岸最高,查拉坪次之.地上生物量调查结果显示:查拉坪>麻多乡>扎陵湖南岸>鄂陵湖北岸,且鄂陵湖北岸出现指示植被退化的植物.尽管黄河源区高寒植被研究为理解冻土退化条件下的生态环境变化提供了一些基础数据,评估气候变化和冻土退化的生态和水文效应需要更系统的调查和监测研究.
- 林琳金会军罗栋梁吕兰芝何瑞霞
- 关键词：黄河源区冻土活动层植被
- 青海柴木铁路多年冻土区片石路基工程措施效果的模糊评价被引量：10
- 2015年
- 为综合评价多年冻土区片石路基工程措施效果,以青海柴木铁路为例,通过分析筛选多年冻土区片石路基工程措施效果评价因子,给出各评价指标的层次结构,建立综合评价模型,确定工程效果评价分级标准与评价因子权重,采用模糊数学方法对柴木铁路多年冻土区片石路基工程措施效果进行评价,评价结果显示:柴木铁路多年冻土地区片石路基工程效果评价结果为较好状态的占86.1%,处于一般状态的比例为7.5%,处于较差状态的为6.4%,没有处于良好状态的路段.结合试验断面测温资料,采用模糊方法的评价结果与野外实际观测结果基本相符,说明此方法可运用于多年冻土区片石路基工程措施效果评价中.
- 曹伟陈继张波吴吉春李静盛煜
- 关键词：多年冻土区
- 一次甘肃强降水过程的数值模拟与诊断分析被引量：8
- 2016年
- 利用WRF模式对2012年5月10-11日甘肃岷县的一次强降水过程进行了数值模拟和诊断分析。结果表明:WRF模式较好地再现了此次暴雨天气过程,在暴雨落区和强度量级上接近实况。四川盆地的西南风从孟加拉湾携带暖湿水汽向北输送,最大值达到16 kg·m^(-1)·s^(-1)·hPa^(-1),为该地区降水提供了水汽条件。在暴雨发生前,大气能量有个累积的阶段,在暴雨发生时能量开始释放,到暴雨结束时能量释放完;在暴雨发生时,降水落区上空整层均为上升气流,中心强度达到0.5 m·s^(-1)。这种强上升运动不仅使得暖湿空气辐合抬升,而且在上升过程中释放潜热,加热大气,使得垂直运动增强,形成正反馈。模拟的CAPE和雷达反射率因子等物理量均对此次降水过程有较好的指示意义。
- 杨显玉文军王大勇李江林
- 关键词：暴雨WRF数值模拟
- 青藏高原季风演变及其与土壤湿度的相关分析被引量：14
- 2017年
- 利用1979-2014年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA-Interim再分析资料,构建了一个能更有效反映季风演变过程的高原季风新指数(ZPMI),并与已有高原季风指数TPMI、DPMI和QPMI进行对比分析。发现TPMI反映的高原夏季风爆发和撤退的时间较ZPMI、DPMI提前1~2个月左右,ZPM I能更好的反映高原上季风降水的年变化和年际变化特征。而其冬季风和夏季风具有相似的年际、年代际变化特征,总体均呈现上升的趋势,且夏季风增强的趋势更显著。同时,ZPMI也能够较好的描述高原上的气象要素特征,即:在强季风年,高原中、东(西)部降水多(少),气温高(低);而弱季风年,则与之相反。高原晚春(4-5月)土壤湿度与当年高原夏季风存在显著的相关,当4-5月高原中部、东部地区土壤湿度偏大(小)、西部土壤湿度偏小(大)时,高原夏季风偏强(弱)。
- 周娟文军王欣贾东于陈金雷
- 关键词：青藏高原季风土壤湿度
