植被綠化對北半球中高緯度干旱半干旱區(qū)溫度變化的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-01-08 13:32
干旱半干旱地區(qū)是全球變暖過程中最敏感,最脆弱的地區(qū)之一,其增溫速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地區(qū),尤其是在冬季,被稱為冬季顯著增溫現(xiàn)象。CMIP5多模式一致地預(yù)測干旱半干旱區(qū)在21世紀(jì)會(huì)持續(xù)擴(kuò)張,這關(guān)系到數(shù)十億居民的生活和許多發(fā)展中國家的切身利益。然而,與此同時(shí),全球植被均表現(xiàn)出變綠的趨勢,植被變綠現(xiàn)象是否會(huì)影響干旱半干旱地區(qū)的溫度變化,機(jī)制如何,仍未清除。本論文通過觀測資料和衛(wèi)星遙感資料,分析了植被變綠對干旱半干旱地區(qū)溫度變化趨勢的影響,研究發(fā)現(xiàn)植被變綠與顯著增溫現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生,而且都在北半球高緯度地區(qū)最顯著。以此為切入點(diǎn),本論文分析了植被變綠和顯著增溫對應(yīng)的下墊面類型,進(jìn)而分析植被變綠引起的蒸騰和反照率變化情況,及其在冬季和夏季對地表溫度的影響,最后,利用二維能量平衡模式討論了高緯度植被變綠對中緯度荒漠帶演變的遠(yuǎn)程影響。主要結(jié)論包括以下幾個(gè)方面:(1)基于CRU的再分析數(shù)據(jù)、GIMMS LAI3g數(shù)據(jù)、MODIS的landcover數(shù)據(jù)等,分析了1982-2014年全球的溫度變化趨勢、干旱指數(shù)、葉面積指數(shù)(LAI)、土地利用類型分布情況,結(jié)果表明全球總的干旱半干旱區(qū)面積占全球陸地面積的41%,在這...
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)干旱區(qū)的全球分布情況(b)不同干旱指數(shù)地區(qū)溫度變化趨勢的平均值
蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文植被綠化對北半球中高緯度干旱半干旱區(qū)溫度變化的影響153.3干旱地區(qū)植被綠化現(xiàn)象與土地利用類型分布圖3.3a顯示了不同干旱指數(shù)地區(qū)LAI變化趨勢的平均值,隨著干旱指數(shù)變大即濕潤程度變大,整體呈現(xiàn)了波動(dòng)上升的趨勢。隨著干旱指數(shù)變大,LAI變化趨勢首先在干旱指數(shù)介于0.10和0.20之間的區(qū)域出現(xiàn)一個(gè)峰值,數(shù)值為0.0297;隨后在干旱指數(shù)介于0.20和0.30之間的區(qū)域達(dá)到一個(gè)低值,數(shù)值為0.0046;在干旱指數(shù)介于1.00和1.10之間的區(qū)域達(dá)到一個(gè)峰值,數(shù)值為0.0515;在干旱指數(shù)介于1.50和1.60之間的區(qū)域達(dá)到一個(gè)低值,數(shù)值為0.0170;最后在干旱指數(shù)大于2.00的區(qū)域達(dá)到最大值,數(shù)值為0.0729。圖3.3(a)不同干旱指數(shù)地區(qū)LAI趨勢的平均值(b)同種干旱半干旱區(qū)LAI趨勢的平均值圖3.3b顯示了同種干旱半干旱區(qū)LAI變化趨勢的平均值,極端干旱區(qū)的LAI變化趨勢最小,數(shù)值為0.0121;濕潤偏干區(qū)的LAI變化趨勢最大,數(shù)值為0.0258;干旱區(qū)的溫度變化趨勢數(shù)值為0.0221,半干旱區(qū)的溫度變化趨勢數(shù)值為0.0128。整體來看,1982-2014年全球存在著植被變綠的現(xiàn)象;干旱指數(shù)越大,局地濕潤程度越大,植被變綠越明顯。圖3.4(a)是全球土地利用類型分布,圖3.4(b)反映了同類型干旱半干旱區(qū)上各種土地利用類型占比。對于極端干旱區(qū),99.3%的面積為裸地或低植被覆蓋地,以及開放灌叢、農(nóng)作物、為草原、城市和建成區(qū)等土地類型分布;對于干旱區(qū),42.5%的面積為裸地或低植被覆蓋地,32.7%的面積為落葉闊葉林,20.9%的面積為草原,1.8%的面積為農(nóng)作物,0.6%的面積為郁閉灌木叢,0.6%的面積為稀樹草原,以及落葉闊葉林、作物或自然植被的鑲嵌體、永久濕地、城市和建成區(qū)、多樹草原等土地類型分布;對于半干旱區(qū),61.7%的面積為草原,12.1%
蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文植被綠化對北半球中高緯度干旱半干旱區(qū)溫度變化的影響16的面積為農(nóng)作物,10.8%的面積為開放灌木叢,4.6%的面積為稀樹草原,2.0%的面積為多樹草原,以及落葉針葉林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、郁閉灌木叢、作物或自然植被的鑲嵌體、永久濕地、城市和建成區(qū)等土地類型分布;對于濕潤偏干區(qū),35.1%的面積為草原,22.8%的面積為農(nóng)作物,14.1%的面積為稀樹草原,11.0%的面積為開放灌木叢,6.8%的面積為多樹草原,以及落葉針葉林、常綠闊葉林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、混生林、郁閉灌木叢、永久濕地等土地類型分布。圖3.4不同干旱分區(qū)上的土地利用類型分布圖3.5(a)展示了全球范圍內(nèi)不同土地利用類型上的LAI趨勢。由于水體無法計(jì)算LAI,所以圖中一共有16種土地利用類型。除永久濕地上的LAI趨勢為-0.023,出現(xiàn)LAI指數(shù)負(fù)增長外,其余15種土地利用類型上LAI趨勢均為正值。其中,作物或自然植被的鑲嵌體上的LAI趨勢最高,數(shù)值為0.08。常綠針葉林上的LAI趨勢為0.031,常綠闊葉林上的LAI趨勢為0.057,落葉針葉林上的LAI趨勢為0.015,落葉闊葉林上的LAI趨勢為0.040,混生林上的LAI趨勢為0.059,郁閉灌木叢上的LAI趨勢為0.012,開放灌木叢上的LAI趨勢為0.008,多樹草原上的LAI趨勢為0.028,稀樹草原上的LAI趨勢為0.035,草原上的LAI趨勢為0.020,農(nóng)作物上的LAI趨勢為0.049,城市和建成區(qū)上的LAI趨勢為0.031,雪、冰上的LAI趨勢為0.021,裸地或低植被覆蓋地上的LAI趨勢為0.001。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃土高原不同植被覆被類型NDVI對氣候變化的響應(yīng)[J]. 劉靜,溫仲明,剛成誠. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]Progress in Semi-arid Climate Change Studies in China[J]. Jianping HUANG,Jieru MA,Xiaodan GUAN,Yue LI,Yongli HE. Advances in Atmospheric Sciences. 2019(09)
[3]全球變暖趨緩研究進(jìn)展[J]. 蘇京志,溫敏,丁一匯,郜永祺,宋亞芳. 大氣科學(xué). 2016(06)
[4]二維能量平衡模式對若干氣候問題的研究[J]. 李耀錕,巢紀(jì)平. 氣象學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]CMIP5多模式對全球典型干旱半干旱區(qū)氣候變化的模擬與預(yù)估[J]. 趙天保,陳亮,馬柱國. 科學(xué)通報(bào). 2014(12)
[6]干旱半干旱區(qū)氣候變化研究綜述[J]. 黃建平,季明霞,劉玉芝,張鐳,龔道溢. 氣候變化研究進(jìn)展. 2013(01)
[7]熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)耦合的二維能量平衡模式中荒漠化氣候的演變[J]. 巢紀(jì)平,李耀錕. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2010(08)
[8]二維能量平衡模式中大氣溫度對二氧化碳增溫效應(yīng)的響應(yīng)[J]. 巢紀(jì)平,李耀錕. 氣象學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]全球變化與區(qū)域干旱化[J]. 符淙斌,馬柱國. 大氣科學(xué). 2008(04)
[10]西北干旱區(qū)陸—?dú)庀嗷プ饔迷囼?yàn)(NWC-ALIEX)及其研究進(jìn)展[J]. 張強(qiáng),黃榮輝,王勝,衛(wèi)國安,曹曉彥,侯旭宏,呂世華,胡澤勇,馬耀明,韋志剛,聶彥將,高洪春,高紅梅,閻宇平. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2005(04)
本文編號(hào):3576644
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)干旱區(qū)的全球分布情況(b)不同干旱指數(shù)地區(qū)溫度變化趨勢的平均值
蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文植被綠化對北半球中高緯度干旱半干旱區(qū)溫度變化的影響153.3干旱地區(qū)植被綠化現(xiàn)象與土地利用類型分布圖3.3a顯示了不同干旱指數(shù)地區(qū)LAI變化趨勢的平均值,隨著干旱指數(shù)變大即濕潤程度變大,整體呈現(xiàn)了波動(dòng)上升的趨勢。隨著干旱指數(shù)變大,LAI變化趨勢首先在干旱指數(shù)介于0.10和0.20之間的區(qū)域出現(xiàn)一個(gè)峰值,數(shù)值為0.0297;隨后在干旱指數(shù)介于0.20和0.30之間的區(qū)域達(dá)到一個(gè)低值,數(shù)值為0.0046;在干旱指數(shù)介于1.00和1.10之間的區(qū)域達(dá)到一個(gè)峰值,數(shù)值為0.0515;在干旱指數(shù)介于1.50和1.60之間的區(qū)域達(dá)到一個(gè)低值,數(shù)值為0.0170;最后在干旱指數(shù)大于2.00的區(qū)域達(dá)到最大值,數(shù)值為0.0729。圖3.3(a)不同干旱指數(shù)地區(qū)LAI趨勢的平均值(b)同種干旱半干旱區(qū)LAI趨勢的平均值圖3.3b顯示了同種干旱半干旱區(qū)LAI變化趨勢的平均值,極端干旱區(qū)的LAI變化趨勢最小,數(shù)值為0.0121;濕潤偏干區(qū)的LAI變化趨勢最大,數(shù)值為0.0258;干旱區(qū)的溫度變化趨勢數(shù)值為0.0221,半干旱區(qū)的溫度變化趨勢數(shù)值為0.0128。整體來看,1982-2014年全球存在著植被變綠的現(xiàn)象;干旱指數(shù)越大,局地濕潤程度越大,植被變綠越明顯。圖3.4(a)是全球土地利用類型分布,圖3.4(b)反映了同類型干旱半干旱區(qū)上各種土地利用類型占比。對于極端干旱區(qū),99.3%的面積為裸地或低植被覆蓋地,以及開放灌叢、農(nóng)作物、為草原、城市和建成區(qū)等土地類型分布;對于干旱區(qū),42.5%的面積為裸地或低植被覆蓋地,32.7%的面積為落葉闊葉林,20.9%的面積為草原,1.8%的面積為農(nóng)作物,0.6%的面積為郁閉灌木叢,0.6%的面積為稀樹草原,以及落葉闊葉林、作物或自然植被的鑲嵌體、永久濕地、城市和建成區(qū)、多樹草原等土地類型分布;對于半干旱區(qū),61.7%的面積為草原,12.1%
蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文植被綠化對北半球中高緯度干旱半干旱區(qū)溫度變化的影響16的面積為農(nóng)作物,10.8%的面積為開放灌木叢,4.6%的面積為稀樹草原,2.0%的面積為多樹草原,以及落葉針葉林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、郁閉灌木叢、作物或自然植被的鑲嵌體、永久濕地、城市和建成區(qū)等土地類型分布;對于濕潤偏干區(qū),35.1%的面積為草原,22.8%的面積為農(nóng)作物,14.1%的面積為稀樹草原,11.0%的面積為開放灌木叢,6.8%的面積為多樹草原,以及落葉針葉林、常綠闊葉林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、混生林、郁閉灌木叢、永久濕地等土地類型分布。圖3.4不同干旱分區(qū)上的土地利用類型分布圖3.5(a)展示了全球范圍內(nèi)不同土地利用類型上的LAI趨勢。由于水體無法計(jì)算LAI,所以圖中一共有16種土地利用類型。除永久濕地上的LAI趨勢為-0.023,出現(xiàn)LAI指數(shù)負(fù)增長外,其余15種土地利用類型上LAI趨勢均為正值。其中,作物或自然植被的鑲嵌體上的LAI趨勢最高,數(shù)值為0.08。常綠針葉林上的LAI趨勢為0.031,常綠闊葉林上的LAI趨勢為0.057,落葉針葉林上的LAI趨勢為0.015,落葉闊葉林上的LAI趨勢為0.040,混生林上的LAI趨勢為0.059,郁閉灌木叢上的LAI趨勢為0.012,開放灌木叢上的LAI趨勢為0.008,多樹草原上的LAI趨勢為0.028,稀樹草原上的LAI趨勢為0.035,草原上的LAI趨勢為0.020,農(nóng)作物上的LAI趨勢為0.049,城市和建成區(qū)上的LAI趨勢為0.031,雪、冰上的LAI趨勢為0.021,裸地或低植被覆蓋地上的LAI趨勢為0.001。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃土高原不同植被覆被類型NDVI對氣候變化的響應(yīng)[J]. 劉靜,溫仲明,剛成誠. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2020(02)
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[5]CMIP5多模式對全球典型干旱半干旱區(qū)氣候變化的模擬與預(yù)估[J]. 趙天保,陳亮,馬柱國. 科學(xué)通報(bào). 2014(12)
[6]干旱半干旱區(qū)氣候變化研究綜述[J]. 黃建平,季明霞,劉玉芝,張鐳,龔道溢. 氣候變化研究進(jìn)展. 2013(01)
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[8]二維能量平衡模式中大氣溫度對二氧化碳增溫效應(yīng)的響應(yīng)[J]. 巢紀(jì)平,李耀錕. 氣象學(xué)報(bào). 2010(02)
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本文編號(hào):3576644
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