全球变化研究国家重大科学研究计划(2013CBA01803)
- 作品数：20 被引量：254H指数：10
- 相关作者：赵林李韧吴通华乔永平谢昌卫更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学中国科学院西北生态环境资源研究院更多>>
- 发文基金：全球变化研究国家重大科学研究计划国家自然科学基金中国科学院“百人计划”更多>>
- 相关领域：天文地球农业科学自动化与计算机技术历史地理更多>>
- 多年冻土区活动层冻融状况及土壤水分运移特征被引量：75
- 2014年
- 利用位于典型多年冻土区的唐古拉综合观测场2007年9月1日—2008年9月1日实测活动层剖面土壤温度和水分数据,对多年冻土区活动层的冻结融化规律进行研究;同时,对冻融过程中的活动层土壤液态水含量的变化特征进行分析,探讨了活动层内部土壤水分分布特征及其运移特点对活动层冻结融化过程的影响.结果表明:活动层融化过程从表层开始向下层土壤发展,冻结过程则会出现双向冻结现象.一个完整的年冻融循环中活动层冻结过程耗时要远远小于融化过程.活动层土壤经过一个冻融循环,土壤水分整体呈现下移的趋势,土壤水分逐步运移至多年冻土上限附近积累.同时,土壤水分含量和运移特征会对活动层冻融过程产生显著的影响.
- 焦永亮李韧赵林吴通华肖瑶胡国杰乔永平
- 关键词：多年冻土区活动层冻融循环水分运移
- 青藏高原多年冻土区活动层土壤水分迁移研究进展被引量：3
- 2017年
- 评述了高原活动层水分的野外观测和参数化方案.其中,基于观测数据的数理统计,无法准确获取较大时空尺度上活动层水分迁移特征.为此,通过是否分别考虑未冻结和冻结状态两条途径,建立了4类活动层水分参数化方案:1基于土壤含水量的Clapp-Hornberger公式等;2引入土壤温度的克拉贝龙方程与Clapp-Hornberger公式耦合;3引入冰的阻塞作用;4通过土壤温度和含冰量修正的Clapp-Hornberger推广式.但这些方案对冻结期的水分迁移模拟结果并不理想,仍需进一步的改进.
- 王蔚华吴通华李韧谢昌卫朱小凡
- 关键词：参数化方案陆面过程模式青藏高原
- 降水事件对多年冻土区地表能量通量的影响被引量：1
- 2014年
- 高原降水作为一种天气状况且在气候变化中占着特别的地位,因此研究高原降水对多年冻土区地表水热特征的影响具有重要意义。文章利用青藏高原多年冻土区西大滩2007年的气象数据研究了降水对地表能量通量的影响。结果显示:降水日地表净辐射、感热通量均有所降低,且当地表有积雪存在时感热通量降低更加明显。潜热通量在冬春季降水日会明显增大。地表热流在冬春季降雪时热量散失的多少与积雪的厚度有密切关系,夏秋季降水日地表热流均会降低。
- 孙琳婵赵林李韧姚济敏刘杨乔永平焦克勤
- 关键词：多年冻土降水能量通量
- 基于光谱反演的青藏高原1982年到2014年植被生长趋势分析被引量：5
- 2016年
- 植被在陆地碳循环和气候系统中发挥着重要作用,近几十年来众多研究集中于分析植被生长状况的动态变化。拥有大面积高海拔区域的青藏高原是"世界的第三极",其植被生长状况对全球变暖现象十分敏感。而由光谱的可见光红波段和近红外波段反演产生的NDVI,则是监测植被生长状况的最有效工具之一。通过一元线性回归模型,在青藏高原地区利用2000年到2014年的MODIS资料将GIMMS NDVI数据集从1982到2006年的时间序列扩展至2014年。相比已有的研究,因考虑了尺度变化引起的残差,NDVI扩展数据集的精度得到进一步提高。该方法可以为今后不同NDVI数据集耦合提供一种新的思路。利用1982年到2014年的NDVI新数据集可以发现以下结果:青藏高原植被生长季的生长存在明显的增长趋势(0.000 4yr^(-1),r^2=0.585 9,p<0.001),春、夏和秋季的增长率分别为0.000 5(r^2=0.295 4,p=0.001),0.000 3(r^2=0.105 3,p=0.065)和0.000 6(r^2=0.436 7,p<0.001)。因高原植被生长,促进该区域碳积累效应,故青藏高原植被在1982到2014年间是一个稳定的碳吸收区。结合高原温度和降水资料分析植被生长状况增长的原因,虽二者都具有增长趋势,不过生长季及春、夏和秋季的NDVI变化状况同温度的相关性显著高于降水。在空间分布上,各区域植被增长趋势同温度、降水变化都具有明显的空间异质性。
- 王志伟吴晓东岳广阳赵林王茜南卓铜秦彧吴通华史健宗邹德富
- 关键词：植被变化青藏高原NDVI温度降水
- 兰州马衔山多年冻土活动层厚度估算及影响因素分析被引量：4
- 2015年
- 马衔山残存的多年冻土被誉为黄土高原地区多年冻土的"活化石".自1986年发现多年冻土存在至今,多年冻土发生了严重的退化,活动层厚度增大,面积由原来的0.16 km2减少到现在的0.134 km2.本文基于马衔山多年冻土区的实际监测资料分析了气温、地表温度和N系数随时间变化特征以及活动层温度、土壤含水量的时空特征.根据2010-2013年马衔山多年冻土区的日平均地表温度和土壤参数实测及实验室分析资料,利用X-G算法模拟了马衔山多年冻土的冻融过程,并模拟得到4年的活动层厚度均比实测值小,这可能与活动层底部较高的未冻水含量有关.然后进一步探讨了泥炭层和含水量对活动层厚度的影响,泥炭层越厚,其隔热作用越强,活动层厚度越小;反之,活动层厚度越大;含水量越高,土壤的容积热容量越大,活动层厚度越小;反之,活动层厚度越大.
- 刘文惠谢昌卫赵林吴通华李韧王武乔永平
- 关键词：含水量泥炭层活动层厚度
- 基于GIPL2模型的青藏高原活动层土壤热状况模拟研究被引量：8
- 2018年
- 青藏高原活动层土壤热状况,对深入了解高原活动层的厚度变化特征、下垫面的热力作用以及对气候变化预测均有重要意义。利用GIPL2模型模拟青藏高原多年冻土区不同植被状况下活动层土壤热状况。模拟结果表明:模型在高寒草原(QT06)试验点模拟效果较好,高寒沼泽草甸(QT03)试验点的模拟效果较差,高寒草甸(QT01)、高寒荒漠草原(QT05)和高寒草原化草甸(QT04)试验点的模拟效果介于高寒草原试验点和高寒沼泽草甸试验点之间。QT01、QT03、QT04、QT05和QT06的土壤温度模拟值与观测值相比,均方根误差分别为0. 67、1. 29、0. 73、0. 7和0. 56℃;相关系数分别为0. 99、0. 87、0. 98、0. 98和0. 96;平均误差分别为0. 37、0. 61、0. 31、0. 45和0. 16℃。QT06模拟结果较好,原因在于此点土壤质地变化不大,模型的分层与所取的参数更加接近此点的实际状况。QT03模拟结果较差,可能由于此地区土壤中存在砾石,在导热率参数化方案中没有考虑砾石含量,导致模拟结果偏差较大。总体而言,GIPL2模型对青藏高原活动层土壤热状况的模拟具有一定的优势,是一种模拟多年冻土区活动层土壤热状况较为理想的模型。
- 秦艳慧吴通华李韧胡国杰乔永平朱小凡杨淑华余文君王蔚华
- 关键词：青藏高原多年冻土土壤热状况活动层
- 青藏高原多年冻土区土壤冻融期间水热运移特征分析被引量：28
- 2014年
- 以唐古拉监测点气象及活动层土壤水热资料为基础,对青藏高原高海拔多年冻土区冻融期活动层土壤的水热特征进行了分析。研究结果表明:不同土层的土壤温度变化规律基本一致,土壤温度的变化滞后于气温的变化,而且滞后时间随着土层深度的增大而增大,表层土壤温度变化波动较大,随着深度的增加,土温温度变化趋于平缓;气温的降低引起了土壤温度的降低,从而引起水分的迁移;在冻结期,水分向上下两个冻结锋面迁移,而活动层中部则被疏干,在融化期,活动层底部水分含量高,水分向相变界面附近迁移。拟合了冻结期未冻水含量与土壤温度的关系,相关系数R2平均值为0.89,结果基本能反映实际情况。该研究结果为高海拔多年冻土区冻融土壤水热耦合模拟的研究提供了基础理论依据。
- 胡国杰赵林李韧吴通华庞强强吴晓东乔永平史健宗
- 关键词：冻融期土壤温度土壤水分活动层多年冻土
- 青藏高原改则地区多年冻土特征被引量：11
- 2015年
- 改则地区地处青藏高原腹地，气候寒冷干燥，位于青藏高原大片连续多年冻土南界附近．2010年“青藏高原多年冻土本底调查”项目在改则地区采用坑探、物探和钻探等多种方法对区域内多年冻土开展了大规模野外考察工作．根据现场钻探资料和后来的地温观测资料，并结合坑探和物探资料对改则地区多年冻土特征进行分析，结果显示：改则地区多年冻土上限深度在2．6～8．5 m之间，部分地区存在融化夹层；多年冻土含冰量在12％～35％之间，主要为多冰冻土，而且一般仅在上限附近发育有高含冰量多年冻土；多年冻土温度普遍较高，在－1．5～0℃之间；多年下限深度一般小于60 m，部分地区甚至在10 m左右；多年冻土分布的下界海拔高度约为4700 m，海拔5100 m以上区域普遍发育有多年冻土；区域内多年冻土特征受局地因素影响明显，特别是与坡向、植被覆盖、岩性和含水量等关系密切；现场记录资料和后来的测温资料都显示改则地区部分多年冻土正处于退化状态．
- 乔永平赵林庞强强陈继邹德富高泽深
- 关键词：青藏高原
- 两种再分析月平均气温资料在蒙古国的适用性评估被引量：6
- 2016年
- 利用蒙古国18个气象站1987-2006年实测月平均气温资料与JRA-55和ERA-interim两种再分析资料月平均气温进行了比较和分析。首先对比了两种再分析气温资料在蒙古国校正前后的质量状况,并分析了资料的误差来源;然后将再分析气温资料与实测气温资料变化趋势进行对比,评估其对于温度变化趋势的反映能力。结果表明,利用气温直减率对再分析资料校正可以显著提升再分析资料春、夏、秋季数据质量,再分析资料偏差主要源于冬季气温偏差;JRA-55和ERA-interim气温数据在蒙古国地区可信度都比较高并各具优势,ERA-interim相对JRA-55偏差略小,而JRA-55则可以更为精准的拟合气温的变化趋势。
- 王田野吴通华李韧谢昌卫邹德富秦艳慧余文君王蔚华
- 关键词：再分析资料ERA-INTERIM气温
- ERA-Interim地表温度数据集在青藏高原冻土分布制图应用的适用性评估被引量：9
- 2015年
- 地表温度综合反映了大气、植被和土壤等因素的能量交换状况,是冻土分布模型和一些寒区陆面过程模式的上边界条件,对多年冻土分布制图和活动层厚度估算有重要意义.为了评估ERAInterim地表温度产品在青藏高原地区的适用性,综合比较了青藏高原69个海拔2 000 m以上气象站1981-2013年地面实际观测值与ERA-Interim之间的差异及其分布状况.结果表明,两种资料的变化趋势一致,但是ERA-Interim地表温度在数值上与实际观测值差别显著,平均偏低7.4℃.原因之一可能是由ERA-Interim再分析资料格点的海拔高度与气象站实际海拔高度差异引起的.根据两种温度产品之间海拔的差异,对ERA-Interim地表温度重新进行模拟,经过模拟后的ERA-Interim地表温度与实际观测值的差值在大部分气象站变小,平均偏高0.4℃.因此,经过重新模拟的ERA-Interim地表温度基本能够反映青藏高原地表温度的真实情况.以模拟后的ERA-Interim地表温度作为地面冻结数模型的输入参数模拟了青藏高原冻土分布,结果表明青藏高原多年冻土区面积为1.14×106km2,季节冻土区面积为1.43×106km2.
- 秦艳慧吴通华李韧谢昌卫邹德富张乐乐王田野余文君王蔚华
- 关键词：青藏高原冻土分布
