利用WRF模式分別與3種陸面過程(CLM、NOAH、RUC)和5種地表覆蓋(MODIS、HH、HYDE、RF和CESM)進行耦合,對中國地區(qū)的平均氣候態(tài)與極端氣候指數(shù)進行模擬實驗,與觀測資料進行對比,分析LSM與LUCC對氣溫和降水的模擬不確定性。結果顯示:(1)3種LSM對氣候平均態(tài),特別是氣溫的空間分布有較好的模擬。LSM對氣溫造成模擬差異的敏感區(qū)主要出現(xiàn)在夏秋季的中國東部和冬季的西北地區(qū),CLM與RUC對氣溫模擬均呈現(xiàn)偏高,而NOAH的模擬結果在全國大范圍偏低。LSM對降水造成模擬差異的敏感區(qū)主要出現(xiàn)在春夏季的中國南方降水大值區(qū),且3種LSM對日降水量的模擬均有不同程度的偏高,其中CLM的結果偏高最為顯著。LSM的選擇對不同子區(qū)域內日降水量的模擬效果的影響遠大于對氣溫模擬的影響。3種LSM對氣溫和降水季節(jié)變化的模擬結果最為準確,對氣溫的年際波動模擬效果較好,而對中國西部地區(qū)氣溫日變化峰值模擬有滯后3小時的情況;對降水年際變化模擬稍有不足,特別是在對夏季偏干的年份的模擬中,RUC明顯低估了華北地區(qū)、東北地區(qū)和西北東地區(qū)的日降水量。(2)LSM對極端氣溫指數(shù)產生模擬不確定性的敏感區(qū)出現(xiàn)在夏季的中國東部,其中對夏季Tmax90p的模擬結果最好的是NOAH,對夏季Tmin1Op模擬最好的是CLM,3種LSM對夏季Trange的模擬呈現(xiàn)在季風區(qū)偏高,在非季風區(qū)偏低的情況。LSM對Prec90p、SDⅡ和R10模擬差值區(qū)也出現(xiàn)在夏季的中國東部,Prec90p的模擬差值呈現(xiàn)從北到南正-負-正的形態(tài),SDⅡ呈現(xiàn)全面的偏高,R10的模擬結果與Prec90p有相似的形態(tài)。模擬的CDD與觀測之間的差值大值區(qū)主要出現(xiàn)在西北地區(qū),在夏季呈現(xiàn)偏高,在冬季呈現(xiàn)偏低。(3)不同LUCC對氣溫、降水和極端氣候指數(shù)的模擬產生的不確定性,均遠小于LSM造成的模擬不確定性。且在使用CLM驅動5種地表覆蓋模擬氣溫和降水得到的結果有明顯的差異,而使用RUC驅動得到的差異最小。氣溫和降水對于LUCC響應在夏季更為敏感,敏感區(qū)主要位于青藏高原地區(qū)和中國南部。極端氣溫指數(shù)與極端降水指數(shù)中的Prec90p、SDII和R10對于LUCC響應的敏感季節(jié)與敏感區(qū)與平均氣候相似,均出現(xiàn)在夏季的青藏高原地區(qū)和中國的南部;而CDD對LUCC在夏季和冬季均響應敏感,夏季敏感區(qū)位于西北地區(qū),冬季敏感區(qū)位于青藏高原地區(qū)和西南地區(qū)。比較LUCC對氣溫降水二者的模擬結果,發(fā)現(xiàn)LUCC對降水的模擬產生更大的影響;而對極端氣候指數(shù)的模擬中,LUCC對極端氣溫指數(shù)的模擬產生更大的影響。(4)感熱通量與潛熱通量對氣溫和降水的模擬的影響有區(qū)域性和季節(jié)性,主要產生相關性的地區(qū)在中國東部,產生顯著相關的季節(jié)是夏季。夏季感熱通量與潛熱通量對氣溫的共同作用在中國南部地區(qū)以及東北地區(qū)、青藏高原地區(qū)有顯著的影響。冬季地表通量對氣溫的共同作用主要在西北地區(qū)、東北地區(qū)和西南地區(qū)。對降水模擬的相關性顯示,地表通量共同作用對降水量的影響中,夏季主要是在中國季風雨帶地區(qū)和青藏高原地區(qū)有顯著的影響,冬季對降水量影響不大,但對中國西部地區(qū)的干旱指數(shù)有顯著的影響。
【學位單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P467

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本文編號：2822244