【摘要】：我國西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境十分脆弱,氣候與水資源嚴(yán)重制約著人類社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。尤其是在人口不斷增長、經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展以及全球氣候變化的大環(huán)境下,人類的工、農(nóng)、林、牧業(yè)等活動都會對環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。若不重視生態(tài)環(huán)境的保護(hù),生態(tài)敏感區(qū)則會面臨植被退化、覆蓋度降低、荒漠化加劇、水資源短缺等一系列嚴(yán)重的環(huán)境問題。對陸氣相互作用的研究有助于了解該流域的陸地表面與大氣之間的水熱交換過程,認(rèn)識流域的氣候、植被、生態(tài)以及水文的演變規(guī)律,最終為流域的生態(tài)環(huán)境以及水資源的合理規(guī)劃管理提供科學(xué)的理論依據(jù)。為分析無定河流域氣候變化對水資源的影響,以及未來氣候情景模式下的水文循環(huán)對氣候變化的響應(yīng),本研究應(yīng)用了大尺度可變下滲容量陸面大尺度水文模型Variable Infiltration Capacity(VIC)Macroscale Hydrologic Model研究無定河流域,建立了適用于無定河流域及其子流域的VIC模型,并結(jié)合Dag Lohmann的匯流模型進(jìn)行了模擬實驗與敏感性實驗分析,并將VIC模型與區(qū)域氣候模式相結(jié)合,預(yù)測氣候變化對無定河流域水資源的影響,對陸氣相互作用進(jìn)行探究。定性分析了水資源量在無定河流域空間和實踐的分布。主要的研究內(nèi)容包括以下幾個方面:(l)以VIC水文模型為基礎(chǔ),使用中科院青藏高原所氣象再分析資料,通過反距離權(quán)重-梯度方法將氣象資料插值到所需分辨率,對無定河流域1979-2000年的徑流過程進(jìn)行了高分辨率(0.083°×0.083°)的模擬。(2)對影響無定河流域的徑流過程的七個土壤參數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定并分別做了敏感性分析。發(fā)現(xiàn)只有第二層土壤和可變下滲容量曲線形狀b對多年徑流量相對誤差比較敏感。(3)根據(jù)5種CMIP5模式,在RCP2.6的氣候情景下,對無定河流域的徑流變化過程對氣候變化的響應(yīng)進(jìn)行了分析。預(yù)估了該氣候情景下到2050年無定河流域徑流量呈現(xiàn)減少以及年平均溫度上升的趨勢。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P333
【圖文】：

具體包含了降水、蒸散發(fā)、水汽凝結(jié)、地表徑流、凍融、地表。因此，陸面過程綜合了陸面上發(fā)生的一切物理、化學(xué)、生物和模式中的物理過程的刻畫，考慮了能量與水量的收支平衡。所考慮的的垂向上一維的陸地表面與大氣間的水量和能量的的交是均勻的。陸氣間的水文循環(huán)過程中對于水量平衡的描述，其留、入滲、蒸散發(fā)、地表及地下徑流、海陸間以及陸地內(nèi)部的分掉落到植被葉面的將會被植被的葉面截留，另一部分則直接面上的水分一部分直接蒸發(fā)到空氣中，而另一部分掉落到地面一起，經(jīng)填洼后形成地表徑流或者滲入土壤中。土壤表層的水過蒸發(fā)作用返回到大氣中，此外植被根系會從土壤中吸收的水物周圍的大氣中。上述過程構(gòu)成了大氣-土壤-植被的水文循環(huán)的時，通過蒸散發(fā)、水汽輸送、降水等水分再分配過程對能量也

圖 1-2 研究技術(shù)路線圖首先應(yīng)將電腦設(shè)置為 Linux 系統(tǒng)，然后到 VIC 水文模型的官網(wǎng)上下載模型的代碼并進(jìn)行編譯，網(wǎng)址為（http://vic.readthedocs.io/en/master/）。收集模型所需要輸入的文件的原始數(shù)據(jù)（STRM90M 分辨率 DEM 數(shù)字高程數(shù)據(jù)、FAO 全球土壤類型 5 minute 分辨率數(shù)據(jù)、Maryland 大學(xué)全球 1km 分辨率地表覆蓋類型數(shù)據(jù)、中科院青藏高原研究所的中國氣象同化數(shù)據(jù)集）。數(shù)據(jù)全部準(zhǔn)備好之后，用 Arcgis 提取無定河流域范圍，然后對流域進(jìn)行模擬網(wǎng)格分辨率大小的劃分。使用 IGB-SOIL 軟件提取無定河流域的土壤分布數(shù)據(jù)，并用 Arcgis 對土壤分布數(shù)據(jù)、土地覆蓋類型數(shù)據(jù)重采樣到模型所需分辨率。使用 DEM 為基礎(chǔ)制作好的流域網(wǎng)格位置信息文件對氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，制作氣象強(qiáng)迫數(shù)據(jù)、制作高程帶數(shù)據(jù)文件。對 VIC 源文件進(jìn)行設(shè)置，制作全局控制文件、制作土壤輸入文件、植被文件、植被庫文件、氣象強(qiáng)迫文件。全部完成后，就可以進(jìn)行 VIC 水文模型的模擬了。模型運行結(jié)束后，

第 2 章 研究區(qū)概況無定河是黃河的一級支流，位于我國陜西省北部的榆林地區(qū)，是榆林地區(qū)最大的河域經(jīng)緯度范圍分別為：108°06′-110°33′E，37.03°-38°45′N。無定河發(fā)源于陜西省、甘肅省夏回族自治區(qū)域內(nèi)蒙古自治區(qū)四省區(qū)交界處——榆林市定邊縣的白于山北麓，上游稱柳河，流經(jīng)靖邊縣新橋后稱為無定河，無定河干流全長 491.2km。流經(jīng)定邊、靖邊、、綏德和清澗縣，由西北向東南注入黃河。上游紅柳河源于定邊東南長春梁東麓，東向，沿途納榆溪河、海流兔河、蘆河、大理河、淮寧河等支流，在清澗縣河口注入黃河終在陜西省的東南部清澗縣河口村注入黃河，流域面積約為 30260km2。流域水系及其中國的位置見圖 2-1。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2797268