江西省下垫面变化对气象要素的影响效应及气孔阻抗的敏感性研究

摘要

本文将MODIS地表覆盖资料替换到WRF中，研究分析了不同下垫面情况下的相关要素变化情况，并利用WRF模式研究了气象要素对不同气孔阻抗的敏感性，结果如下：
　　 对比分析了WRF模式USGS地表数据与江西2004年MODIS地表覆盖的异同点，江西近年来地表覆盖发生了很大变化，由原来的单一地表覆盖变成了现在较复杂的地表情况，农田减少，混合林增多；出现了一定程度的城市化现象；鄱阳湖面积变化明显。
　　 模拟分析了江西不同下垫面情况下的要素变化情况(2004-06-01-06-30)，结果发现：控制性试验(USGS地表)可以很好的模拟出江西六月天气的时间变化情况；下垫面变化后(MODIS地表，敏感性试验)，相共要素也随之变化，鄱阳湖面积变化对江西气象气候起着至关重要的作用，鄱阳湖区附近水系的增加和减少有效改变了温度和湿度的空间分布，降水分布变化主要由森林下垫面变化引起。江西的退耕还林等政府政策也有一定影响，水田的减少导致温度增高、相对湿度减小，降水相对减少；各类地表植被覆盖的变化也不容忽视，地表植被覆盖变化导致地表反射率、气孔阻抗发生变化从而在一定程度影响温度、湿度和降水的分布；80年代以来江西温度呈显著上升趋势，相对湿度呈下降趋势，与控制性试验相比，敏感性实验模拟温度较高，相对湿度较低，基本模拟出了这种变化趋势，江西近年气候变化受地表覆盖变化影响较大。
　　 研究分析了江西不同气孔阻抗情况下相关要素变化情况，结果发现：温度、相对湿度、通量与气孔阻抗呈线性关系，气孔阻抗增大，感热通量、温度升高，潜热通量、相对湿度减小，降水的变化较复杂，反之亦然。当控制性试验模拟温度较低、相对湿度较高时，气孔阻抗变化引起的温度、相对湿度变化相对较小。气孔阻抗变化引起的相关气象要素的空间变化与地表所在植被覆盖有关，植被覆盖率高的地区，气孔阻抗变化引起的气候变化更值得关注。地表覆盖为水体或水含量较高时，气孔阻抗变化需另当别论，气孔阻抗增大时，蒸腾作用减少，温度升高，相对湿度减小，空气中饱和水汽压差增大，自由水面蒸发增大，导致水面温度降低、相对湿度增大，反之亦然。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1陆面地表在气候系统中的重要性

1.2地表属性对气候的影响

1.2.1地表反照率对气候的影响

1.2.2土壤湿度对气候的影响

1.2.3地表粗糙度对气候的影响

1.3下垫面气候效应的模拟研究进展

1.3.1陆面过程模式发展现状

1.3.2下垫面引起气候效应的数值模拟研究

1.4气孔阻抗

1.4.1气孔阻抗对气候的影响

1.4.2气孔阻抗的研究进展

参考文献

第二章区域概况及研究方法

2.1研究区域概况

2.2研究资料

2.3研究思路

2.3.1技术路线

2.3.2研究方法

参考文献

附图：

第三章地表覆盖数据特征改变对江西气象要素的影响

3.1引言

3.2地表资料介绍及MODIS资料预处理

3.2.1地表资料概况

3.2.2 MODIS地表资料预处理

3.2.3两种地表资料对比

3.3模式方案设计

3.4模拟结果时间场检验

3.5平均气象要素的空间场检验

3.6下垫面变化对气象要素的影响效应

3.7本章小结及讨论

参考文献

附图：

第四章气孔阻抗变化对气象要素的影响

4.1引言

4.2方案设计

4.3实验结果分析

4.3.1时间序列变化分析

4.3.2空间变化分析

4.4本章小结及讨论

参考文献

附图：

第五章总结与讨论

致谢