歐亞陸地表層熱含量的異常變化特征及其與東亞夏季風(fēng)降水的可能聯(lián)系
發(fā)布時間:2022-01-13 23:03
歐亞大陸地表特征復(fù)雜,不同區(qū)域的下墊面特征差異明顯,使用單一的陸面因子很難客觀地表征陸面熱力狀況。本文利用通用陸面模式CLM4.0(Community Land Model version 4.0)離線模擬的土壤溫度、土壤濕度(液態(tài)水和冰)資料和IGBP(International Geosphere-Biosphere Programme)提供的土壤質(zhì)地數(shù)據(jù)集,推導(dǎo)并計算出土壤焓來表征地表熱含量;其次,分析了歐亞土壤焓的時空變化特征及其與土壤溫度、土壤濕度之間的異同,比較了土壤焓對土壤溫度、土壤濕度的敏感性;再次,從長期趨勢、異常持續(xù)性和降水預(yù)測等角度證明了土壤焓在陸氣相互作用研究中的重要性;最后,揭示了歐亞大陸春季土壤焓與我國夏季降水的聯(lián)系及其物理過程。主要結(jié)論如下:(1)土壤焓綜合考慮了土壤溫度、土壤液態(tài)水、土壤固態(tài)水和土壤干物質(zhì)(包括土壤有機質(zhì)、沙土、粘土)的變化,從能量的角度描述歐亞陸面熱力狀況,基本特征如下:歐亞大陸土壤焓具有隨緯度減小的特征,冬季,由于土壤溫度低于0°C和土壤固態(tài)水的存在,中高緯度地區(qū)土壤焓普遍小于0;土壤焓的長期趨勢以增加為主,在距地表大約60 cm處增...
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖3.1表層土壤焓的多年平均態(tài)(a:?1月,b:?4月,c:?7月,d:?10月),單位:MJ.m-3??為進(jìn)一深土平態(tài)的化,進(jìn)區(qū)(0-?
圖3.2不同層次土壤焓多年平均的年變化,單位:MJ.m-3??3.3長期趨勢??圖3.3給出了歐亞大陸表層土壤焓線性趨勢的空間分布。分析發(fā)現(xiàn),不同季節(jié)土??壤焓線性趨勢的空間分布差異明顯,但是通過檢驗的區(qū)域多呈現(xiàn)線性增加的趨勢,且??主要分布在中低諱度。冬季(圖3.3a)和春季(圖3.3b),通過檢驗的線性增加區(qū)域主??要分布在我國中東部和伊朗高原等地區(qū)。夏季(圖3.3c),線性增加的顯著區(qū)主要位于??中亞、阿拉伯半島和北非等干旱半干旱區(qū)。秋季(圖3.3d)是土壤焓線性增加范圍最??廣的季節(jié),且歐亞大陸中高煒度地區(qū)土壤焓增加的幅度較大。??對歐亞大陸土壤焓線性趨勢進(jìn)行區(qū)域平均,進(jìn)一步考察不同層次土壤焓的季節(jié)變??化特征(圖3.4)?梢钥闯,區(qū)域平均后的線性趨勢都大于零,說明整個歐亞大陸各??個層次的土壤焓普遍呈現(xiàn)增長的趨勢。隨著深度的增加,線性趨勢也在增加,直到第??7層(62?cm)開始有所回落
3.4均方差??圖3.5給出了歐亞大陸表層土壤焓均方差的空間分布。為了突出反映土壤焓年際??變化特征,計算時首先去除了其線性變化趨勢?梢钥闯,除夏季以外,中高緯度土??壤焓的均方差明顯大于中低緯度(圖3.5a、b、d),說明中高緯度土壤焓的年際變化較??強。夏季(圖3.5c)是土壤焓年際變化最弱的季節(jié),此時,整個歐亞大陸土壤焓的均??方差普遍小于4MJ.nr3。??22??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Impact of Surface Sensible Heating over the Tibetan Plateau on the Western Pacific Subtropical High: A Land–Air–Sea Interaction Perspective[J]. Anmin DUAN,Ruizao SUN,Jinhai HE. Advances in Atmospheric Sciences. 2017(02)
[2]中國夏季氣溫對東亞土壤濕度異常響應(yīng)的統(tǒng)計評估[J]. 宋曉君,陳海山,劉鵬. 氣象科學(xué). 2016(05)
[3]基于土壤濕度和年際增量方法的中國夏季氣溫預(yù)測試驗[J]. 李啟芬,劉婷婷,陳海山,蔣薇,李忠賢. 氣象科學(xué). 2016(05)
[4]基于土壤濕度和年際增量方法的我國夏季降水預(yù)測試驗[J]. 劉婷婷,陳海山,蔣薇,李忠賢. 大氣科學(xué). 2016(03)
[5]歐亞大陸夏季地表熱力異常與同期中國東部夏季降水的可能聯(lián)系[J]. 黃菱芳,陳海山,鄭旭程,華文劍. 氣候與環(huán)境研究. 2015(06)
[6]冬季歐亞中高緯陸面熱力異常與同期大氣環(huán)流的聯(lián)系[J]. 徐晨,陳海山,黃菱芳. 高原氣象. 2015(06)
[7]土壤濕度初始異常對東亞區(qū)域氣候模擬影響的敏感性試驗[J]. 史一叢,陳海山,高楚杰. 氣象科學(xué). 2015(04)
[8]冬季雪深再分析資料在歐亞中高緯地區(qū)的適用性評價[J]. 許蓓,陳海山,高楚杰. 氣候與環(huán)境研究. 2015(03)
[9]歐亞中高緯春季地表感熱異常與長江中下游夏季降水的可能聯(lián)系[J]. 吳荷,陳海山,黃菱芳. 氣候與環(huán)境研究. 2015(01)
[10]陸面過程模式CLM4.5在半干旱區(qū)退化草原站的模擬性能評估[J]. 宋耀明,范軼,馬天嬌. 大氣科學(xué)學(xué)報. 2014(06)
本文編號:3587301
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖3.1表層土壤焓的多年平均態(tài)(a:?1月,b:?4月,c:?7月,d:?10月),單位:MJ.m-3??為進(jìn)一深土平態(tài)的化,進(jìn)區(qū)(0-?
圖3.2不同層次土壤焓多年平均的年變化,單位:MJ.m-3??3.3長期趨勢??圖3.3給出了歐亞大陸表層土壤焓線性趨勢的空間分布。分析發(fā)現(xiàn),不同季節(jié)土??壤焓線性趨勢的空間分布差異明顯,但是通過檢驗的區(qū)域多呈現(xiàn)線性增加的趨勢,且??主要分布在中低諱度。冬季(圖3.3a)和春季(圖3.3b),通過檢驗的線性增加區(qū)域主??要分布在我國中東部和伊朗高原等地區(qū)。夏季(圖3.3c),線性增加的顯著區(qū)主要位于??中亞、阿拉伯半島和北非等干旱半干旱區(qū)。秋季(圖3.3d)是土壤焓線性增加范圍最??廣的季節(jié),且歐亞大陸中高煒度地區(qū)土壤焓增加的幅度較大。??對歐亞大陸土壤焓線性趨勢進(jìn)行區(qū)域平均,進(jìn)一步考察不同層次土壤焓的季節(jié)變??化特征(圖3.4)?梢钥闯,區(qū)域平均后的線性趨勢都大于零,說明整個歐亞大陸各??個層次的土壤焓普遍呈現(xiàn)增長的趨勢。隨著深度的增加,線性趨勢也在增加,直到第??7層(62?cm)開始有所回落
3.4均方差??圖3.5給出了歐亞大陸表層土壤焓均方差的空間分布。為了突出反映土壤焓年際??變化特征,計算時首先去除了其線性變化趨勢?梢钥闯,除夏季以外,中高緯度土??壤焓的均方差明顯大于中低緯度(圖3.5a、b、d),說明中高緯度土壤焓的年際變化較??強。夏季(圖3.5c)是土壤焓年際變化最弱的季節(jié),此時,整個歐亞大陸土壤焓的均??方差普遍小于4MJ.nr3。??22??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Impact of Surface Sensible Heating over the Tibetan Plateau on the Western Pacific Subtropical High: A Land–Air–Sea Interaction Perspective[J]. Anmin DUAN,Ruizao SUN,Jinhai HE. Advances in Atmospheric Sciences. 2017(02)
[2]中國夏季氣溫對東亞土壤濕度異常響應(yīng)的統(tǒng)計評估[J]. 宋曉君,陳海山,劉鵬. 氣象科學(xué). 2016(05)
[3]基于土壤濕度和年際增量方法的中國夏季氣溫預(yù)測試驗[J]. 李啟芬,劉婷婷,陳海山,蔣薇,李忠賢. 氣象科學(xué). 2016(05)
[4]基于土壤濕度和年際增量方法的我國夏季降水預(yù)測試驗[J]. 劉婷婷,陳海山,蔣薇,李忠賢. 大氣科學(xué). 2016(03)
[5]歐亞大陸夏季地表熱力異常與同期中國東部夏季降水的可能聯(lián)系[J]. 黃菱芳,陳海山,鄭旭程,華文劍. 氣候與環(huán)境研究. 2015(06)
[6]冬季歐亞中高緯陸面熱力異常與同期大氣環(huán)流的聯(lián)系[J]. 徐晨,陳海山,黃菱芳. 高原氣象. 2015(06)
[7]土壤濕度初始異常對東亞區(qū)域氣候模擬影響的敏感性試驗[J]. 史一叢,陳海山,高楚杰. 氣象科學(xué). 2015(04)
[8]冬季雪深再分析資料在歐亞中高緯地區(qū)的適用性評價[J]. 許蓓,陳海山,高楚杰. 氣候與環(huán)境研究. 2015(03)
[9]歐亞中高緯春季地表感熱異常與長江中下游夏季降水的可能聯(lián)系[J]. 吳荷,陳海山,黃菱芳. 氣候與環(huán)境研究. 2015(01)
[10]陸面過程模式CLM4.5在半干旱區(qū)退化草原站的模擬性能評估[J]. 宋耀明,范軼,馬天嬌. 大氣科學(xué)學(xué)報. 2014(06)
本文編號:3587301
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