全球氣候變化背景下楊凌農(nóng)業(yè)區(qū)水熱輸送模擬研究
發(fā)布時間:2021-04-23 14:42
人類活動的加劇使得溫室氣體不斷增加,導(dǎo)致全球氣候發(fā)生變化,從而改變農(nóng)業(yè)的區(qū)域特征及種植結(jié)構(gòu),對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生影響。研究氣象要素變化、能量傳輸和水分交換,對于揭示氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響有著重要意義。本文利用氣象統(tǒng)計方法和土壤——植被——大氣耦合模式,對楊凌農(nóng)業(yè)區(qū)氣象要素變化、能量傳輸和水分交換時空格局演變趨勢進(jìn)行了分析研究。其中氣象統(tǒng)計方法主要包括一元線性回歸法、滑動平均法和異常度分析法,用來確定氣象要素的變化趨勢、變化速率、發(fā)生變化的時間和顯著程度等。土壤——植被——大氣耦合模式從大氣運(yùn)動基本方程組出發(fā),采用合理的邊界層湍流參數(shù)化方案和陸面過程參數(shù)化方案,用于研究陸面物理過程與大氣邊界層相互作用。本文首先應(yīng)用氣象統(tǒng)計方法,得到了楊凌農(nóng)業(yè)區(qū)19552010年的氣候變化及季節(jié)變化特征,在此基礎(chǔ)上,研究了冬小麥和夏玉米生育期內(nèi)的氣象要素變化;然后利用改進(jìn)的土壤——植被——大氣耦合模式對冬小麥和夏玉米生育期的水熱輸送進(jìn)行了模擬,得到了楊凌農(nóng)業(yè)區(qū)的能量傳輸和水分交換的時空格局演變趨勢;最后利用模式進(jìn)行敏感性試驗,研究了反照率、土壤含水量和作物覆蓋度等陸面過程參數(shù)的影響效應(yīng)。...
【文章來源】:北京大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 氣候變化及其對農(nóng)業(yè)的影響研究進(jìn)展
1.2.2 陸面過程參數(shù)化及陸面模式研究進(jìn)展
1.3 本文研究目的、內(nèi)容與方法
第二章 資料說明、研究方法與模式介紹
2.1 研究區(qū)域及資料介紹
2.2 研究方法
2.2.1 一元線性回歸法
2.2.2 滑動平均法
2.2.3 異常度分析法
2.3 模式介紹
2.3.1 大氣運(yùn)動基本方程組
2.3.2 邊界層湍流參數(shù)化
2.3.3 陸面過程參數(shù)化
2.3.4 微積分方案、數(shù)據(jù)處理方法和初始邊界條件的設(shè)置
第三章 楊凌農(nóng)業(yè)區(qū) 56 年區(qū)域氣候變化及季節(jié)變化特征
3.1 平均氣溫的時間變化特征
3.1.1 年平均氣溫的時間變化特征
3.1.2 不同季節(jié)平均氣溫的時間變化特征
3.2 降水量的時間變化特征
3.2.1 年降水量的時間變化特征
3.2.2 不同季節(jié)降水量的時間變化特征
3.3 日照時數(shù)的時間變化特征
3.3.1 年日照時數(shù)的時間變化特征
3.3.2 不同季節(jié)日照時數(shù)的時間變化特征
3.4 本章小結(jié)
第四章 楊凌農(nóng)業(yè)區(qū)冬小麥和夏玉米生育期氣候變化
4.1 冬小麥生育期氣候變化
4.1.1 旬平均氣溫
4.1.2 旬降水量
4.1.3 旬日照時數(shù)
4.2 夏玉米生育期氣候變化
4.2.1 旬平均氣溫
4.2.2 旬降水量
4.2.3 旬日照時數(shù)
4.3 本章小結(jié)
第五章 楊凌農(nóng)業(yè)區(qū)冬小麥和夏玉米生育期水熱模擬
5.1 地表能量的模擬
5.1.1 冬小麥生育期地表能量的變化
5.1.2 夏玉米生育期地表能量的變化
5.2 土壤含水量的模擬
5.2.1 冬小麥生育期土壤含水量的變化
5.2.2 夏玉米生育期土壤含水量的變化
5.3 大氣邊界層結(jié)構(gòu)的模擬
5.3.1 位溫廓線的日變化
5.3.2 比濕廓線的日變化
5.3.3 湍流動能及湍流交換系數(shù)的日變化
5.4 本章小結(jié)
第六章 反照率、土壤含水量及作物覆蓋度的敏感性試驗
6.1 改變反照率的影響
6.1.1 改變反照率對地表溫度的影響
6.1.2 改變反照率對地表能量的影響
6.1.3 改變反照率對土壤含水量的影響
6.2 改變土壤含水量的影響
6.2.1 改變土壤含水量對地表溫度的影響
6.2.2 改變土壤含水量對地表能量的影響
6.3 改變作物覆蓋度的影響
6.3.1 改變作物覆蓋度對地表溫度的影響
6.3.2 改變作物覆蓋度對地表能量的影響
6.3.3 改變作物覆蓋度對土壤含水量的影響
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球變暖對中國區(qū)域相對濕度變化的影響[J]. 盧愛剛. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2013(08)
[2]2011年漢中市水稻全生育期氣象條件分析[J]. 樊曉玲,張小峰. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2012(18)
[3]我國1961—2009年氣溫變化規(guī)律分析[J]. 郝振純,孫樂強(qiáng). 河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)
[4]1951—2009年中國不同區(qū)域氣溫和降水量變化特征[J]. 虞海燕,劉樹華,趙娜,李棟,于永濤. 氣象與環(huán)境學(xué)報. 2011(04)
[5]我國近59年日照時數(shù)變化特征及其與溫度、風(fēng)速、降水的關(guān)系[J]. 虞海燕,劉樹華,趙娜,于永濤,于麗萍,曹海維. 氣候與環(huán)境研究. 2011(03)
[6]全球氣候變暖對中國種植制度可能影響:Ⅵ.未來氣候變化對中國種植制度北界的可能影響[J]. 楊曉光,劉志娟,陳阜. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(08)
[7]近33a亞洲高緯地區(qū)地面氣溫變化特征分析[J]. 王紅紅,章新平,孫廣祿,吳華武. 干旱氣象. 2011(01)
[8]梯度法計算空氣動力學(xué)粗糙度存在的問題[J]. 邱玉珺,吳風(fēng)巨,劉志. 大氣科學(xué)學(xué)報. 2010(06)
[9]全球氣候變化對中國種植制度可能影響分析Ⅲ.中國北方地區(qū)氣候資源變化特征及其對種植制度界限的可能影響[J]. 李克南,楊曉光,劉志娟,王文峰,陳阜. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(10)
[10]全球氣候變暖對中國種植制度可能影響 Ⅱ.南方地區(qū)氣候要素變化特征及對種植制度界限可能影響[J]. 趙錦,楊曉光,劉志娟,成迪芳,王文峰,陳阜. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(09)
本文編號:3155515
【文章來源】:北京大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 氣候變化及其對農(nóng)業(yè)的影響研究進(jìn)展
1.2.2 陸面過程參數(shù)化及陸面模式研究進(jìn)展
1.3 本文研究目的、內(nèi)容與方法
第二章 資料說明、研究方法與模式介紹
2.1 研究區(qū)域及資料介紹
2.2 研究方法
2.2.1 一元線性回歸法
2.2.2 滑動平均法
2.2.3 異常度分析法
2.3 模式介紹
2.3.1 大氣運(yùn)動基本方程組
2.3.2 邊界層湍流參數(shù)化
2.3.3 陸面過程參數(shù)化
2.3.4 微積分方案、數(shù)據(jù)處理方法和初始邊界條件的設(shè)置
第三章 楊凌農(nóng)業(yè)區(qū) 56 年區(qū)域氣候變化及季節(jié)變化特征
3.1 平均氣溫的時間變化特征
3.1.1 年平均氣溫的時間變化特征
3.1.2 不同季節(jié)平均氣溫的時間變化特征
3.2 降水量的時間變化特征
3.2.1 年降水量的時間變化特征
3.2.2 不同季節(jié)降水量的時間變化特征
3.3 日照時數(shù)的時間變化特征
3.3.1 年日照時數(shù)的時間變化特征
3.3.2 不同季節(jié)日照時數(shù)的時間變化特征
3.4 本章小結(jié)
第四章 楊凌農(nóng)業(yè)區(qū)冬小麥和夏玉米生育期氣候變化
4.1 冬小麥生育期氣候變化
4.1.1 旬平均氣溫
4.1.2 旬降水量
4.1.3 旬日照時數(shù)
4.2 夏玉米生育期氣候變化
4.2.1 旬平均氣溫
4.2.2 旬降水量
4.2.3 旬日照時數(shù)
4.3 本章小結(jié)
第五章 楊凌農(nóng)業(yè)區(qū)冬小麥和夏玉米生育期水熱模擬
5.1 地表能量的模擬
5.1.1 冬小麥生育期地表能量的變化
5.1.2 夏玉米生育期地表能量的變化
5.2 土壤含水量的模擬
5.2.1 冬小麥生育期土壤含水量的變化
5.2.2 夏玉米生育期土壤含水量的變化
5.3 大氣邊界層結(jié)構(gòu)的模擬
5.3.1 位溫廓線的日變化
5.3.2 比濕廓線的日變化
5.3.3 湍流動能及湍流交換系數(shù)的日變化
5.4 本章小結(jié)
第六章 反照率、土壤含水量及作物覆蓋度的敏感性試驗
6.1 改變反照率的影響
6.1.1 改變反照率對地表溫度的影響
6.1.2 改變反照率對地表能量的影響
6.1.3 改變反照率對土壤含水量的影響
6.2 改變土壤含水量的影響
6.2.1 改變土壤含水量對地表溫度的影響
6.2.2 改變土壤含水量對地表能量的影響
6.3 改變作物覆蓋度的影響
6.3.1 改變作物覆蓋度對地表溫度的影響
6.3.2 改變作物覆蓋度對地表能量的影響
6.3.3 改變作物覆蓋度對土壤含水量的影響
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球變暖對中國區(qū)域相對濕度變化的影響[J]. 盧愛剛. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2013(08)
[2]2011年漢中市水稻全生育期氣象條件分析[J]. 樊曉玲,張小峰. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2012(18)
[3]我國1961—2009年氣溫變化規(guī)律分析[J]. 郝振純,孫樂強(qiáng). 河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)
[4]1951—2009年中國不同區(qū)域氣溫和降水量變化特征[J]. 虞海燕,劉樹華,趙娜,李棟,于永濤. 氣象與環(huán)境學(xué)報. 2011(04)
[5]我國近59年日照時數(shù)變化特征及其與溫度、風(fēng)速、降水的關(guān)系[J]. 虞海燕,劉樹華,趙娜,于永濤,于麗萍,曹海維. 氣候與環(huán)境研究. 2011(03)
[6]全球氣候變暖對中國種植制度可能影響:Ⅵ.未來氣候變化對中國種植制度北界的可能影響[J]. 楊曉光,劉志娟,陳阜. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(08)
[7]近33a亞洲高緯地區(qū)地面氣溫變化特征分析[J]. 王紅紅,章新平,孫廣祿,吳華武. 干旱氣象. 2011(01)
[8]梯度法計算空氣動力學(xué)粗糙度存在的問題[J]. 邱玉珺,吳風(fēng)巨,劉志. 大氣科學(xué)學(xué)報. 2010(06)
[9]全球氣候變化對中國種植制度可能影響分析Ⅲ.中國北方地區(qū)氣候資源變化特征及其對種植制度界限的可能影響[J]. 李克南,楊曉光,劉志娟,王文峰,陳阜. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(10)
[10]全球氣候變暖對中國種植制度可能影響 Ⅱ.南方地區(qū)氣候要素變化特征及對種植制度界限可能影響[J]. 趙錦,楊曉光,劉志娟,成迪芳,王文峰,陳阜. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(09)
本文編號:3155515
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