凍土是陸面重要的強迫因子。土壤凍融過程對局地能量與水分循環(huán)有重要影響，進而對天氣及氣候變化起到至關(guān)重要的作用。青藏高原大面積的凍土下墊面影響了該地區(qū)及周邊地區(qū)能水循環(huán)過程，在高原氣候的形成與變化中起到了一定作用。本論文研究了青藏高原單站凍融期的地表水熱特征；驗證了陸面過程模式CLM3.5在青藏高原的模擬性能；將新的熱傳導率參數(shù)化方案引入耦合了CLM3.5的RegCM4模式中進行了模擬；并進行了有無土壤凍融過程的單點和區(qū)域模擬實驗。全文研究工作分為以下四個方面：首先，對位于青藏高原東部若爾蓋站2010年的觀測數(shù)據(jù)進行了分析，對該站凍融期的地表水熱特征有了初步的認識。根據(jù)表層土壤日最高最低溫度將全年分為完全凍結(jié)、消融過程、完全消融、凍結(jié)過程4個階段。分析表明20cm及以上層土壤溫度呈正弦型日變化，各層土壤溫度和土壤含水量呈現(xiàn)顯著年變化。在消融過程階段，80cm及以上層土壤含水量驟增、土壤溫度快速升高；在凍結(jié)過程階段，80cm及以上層土壤含水量驟降、土壤溫度快速降低。160cm層已無凍融發(fā)生。地表各能量通量日變化、年變化均較顯著，其中凈輻射、潛熱通量呈單峰型年變化；感熱通量呈雙峰型年變化；地... 

【文章來源】： 陳渤黎 中國科學院研究生院(寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所)

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第2章 青藏高原東部若爾蓋站凍融期的地表水熱特征
    2.1 引言
    2.2 研究站點及數(shù)據(jù)簡介
    2.3 數(shù)據(jù)處理及分析
        2.3.1 土壤凍融時間
        2.3.2 土壤溫度、土壤含水量
        2.3.3 地表能量通量
        2.3.4 地表反照率、波文比、能量閉合度
    2.4 小結(jié)
第3章 青藏高原東部若爾蓋站凍融期的單點模擬驗證
    3.1 引言
    3.2 實驗設計
        3.2.1 CLM 模式簡介
        3.2.2 模式中的凍融參數(shù)化方案
        3.2.3 實驗方案
    3.3 模擬結(jié)果及分析
        3.3.1 凍融時間的模擬
        3.3.2 土壤含水量、含冰量的模擬
        3.3.3 土壤溫度的模擬
        3.3.4 地表能量通量的模擬
    3.4 小結(jié)
第4章 青藏高原土壤熱導率方案改進后凍融期的模擬
    4.1 引言
    4.2 實驗設計
        4.2.1 RegCM 模式簡介
        4.2.2 模式中的熱傳導參數(shù)化方案
        4.2.3 熱傳導參數(shù)化方案的改進
        4.2.4 實驗方案
    4.3 模擬結(jié)果及分析
        4.3.1 單點實驗模擬分析
            4.3.1.1 土壤含水量、含冰量的模擬
            4.3.1.2 土壤溫度的模擬
            4.3.1.3 單點實驗結(jié)果討論
        4.3.2 區(qū)域?qū)嶒災M分析
            4.3.2.1 模擬土壤溫度與站點的比較
            4.3.2.2 模擬土壤溫度的整體情況
    4.4 小結(jié)
第5章 青藏高原凍融過程對區(qū)域氣候影響的模擬研究
    5.1 引言
    5.2 實驗設計
    5.3 模擬結(jié)果與分析
        5.3.1 單點實驗模擬分析
            5.3.1.1 土壤含水量、土壤溫度
            5.3.1.2 地表能量通量
        5.3.2 區(qū)域?qū)嶒災M分析
            5.3.2.1 土壤含水量、土壤溫度
            5.3.2.2 地表能量通量
            5.3.2.3 地面熱源
            5.3.2.4 近地面溫度場、風場
            5.3.2.5 高低空位勢高度、環(huán)流形勢
            5.3.2.6 降水場
    5.4 討論
    5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]瑪曲高寒草甸地表輻射與能量收支的季節(jié)變化[J]. 王少影,張宇,呂世華,尚倫宇,張少波.  高原氣象. 2012(03)
[4]鄂陵湖湖濱地區(qū)夏季近地層微氣象特征與碳通量變化分析[J]. 李照國,呂世華,奧銀煥,王少影.  地理科學進展. 2012(05)
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[8]青藏高原東北部土壤凍融過程的數(shù)值模擬[J]. 夏坤,羅勇,李偉平.  科學通報. 2011(22)
[9]大氣環(huán)流模式CAM中土壤凍融過程改進對東亞氣候模擬的影響[J]. 李震坤,朱偉軍,武炳義.  大氣科學. 2011(04)
[10]CLM3.0模式中凍土過程參數(shù)化的改進及模擬試驗[J]. 李震坤,武炳義,朱偉軍,辛羽飛.  氣候與環(huán)境研究. 2011(02)



本文編號：3639369