一、利用春季、夏季环流特征制作乌盟地区冬季降雪预报(论文文献综述)
马小刚[1](2021)在《CLM中植被发射率方案的发展及其对青藏高原地表温度的模拟》文中研究指明青藏高原作为地球“第三极”,在全球变暖背景下,过去几十年其增暖速度显着高于全球平均;与此同时,发生在青藏高原的巨大动力和热力作用,也显着影响其上下游地区乃至全球的大气环流。目前,青藏高原本身的观测数据仍旧不足,高原区域的地表能量和水分收支状况,以及其与上空及周围区域大气的相互作用机理仍需深入研究。因而,进一步理解青藏高原的陆面过程,从而更真实的刻画高原地表能量和水分收支状况,已经成为研究青藏高原陆-气相互作用的关键一环。针对目前青藏高原区域陆面过程模拟研究存在的不足,本研究以表征地表能量收支和陆-气间能量、水分交换的重要变量—地表温度为切入点,以陆面过程模型CLM(Community Land Model)为主要工具,结合地面站点观测数据和卫星遥感数据,首先发展了更为合理的植被发射率参数化方案,分析了植被发射率对地表能量收支和地面积雪过程的影响,探讨了新发展的方案在北半球的适用性;在此基础上,对青藏高原地表温度的长时间序列、高分辨率模拟结果进行了评估,通过优化模型中的物理参数化方案提高了模型对高原昼、夜地表温度的模拟精度;最后,利用多套大气强迫数据分析了高原地表温度模拟对大气强迫数据各物理量不确定性的敏感程度,进一步量化了这些不确定性对地表温度模拟不确定性的实际贡献。得到以下主要结论:(1)发展了更为合理的植被发射率参数化方案,使CLM4.5能够更准确的模拟植被发射率。原始模型模拟的植被发射率虽然能够刻画出植被发射率随植被叶茎面积指数增加而增大的趋势,但与MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)的观测值(~0.98)相比,却存在明显的低估现象(0.70~0.80),尤其是在冬季和春季。新发展的植被发射率方案考虑了不同植被类型,通过可调参数限制最低植被发射率值,同时通过植被实际叶茎面积指数与最大叶茎面积指数的比值来反映植被冠层内部对辐射的多重反射特征,使新方案能够更准确地模拟出植被发射率。结果显示,新发展的方案能够更合理的模拟出植被发射率值(~0.95)。(2)新发展的植被发射率方案能够更准确的模拟北半球冬季和春季的地面积雪。与原始植被发射率方案相比,新发展的方案能够得到更大的植被发射率值,植被会释放更多的长波辐射到达地面,产生了更多的地面净长波辐射;另一方面,降低植被温度,减弱了植被截流水分的蒸发损失,同时提高了露/霜凝结在植被表面的可能性,导致植被冠层会累积更多的冠层水,通过增加植被冠层固态滴落,从而增加地面降雪。新发展的植被发射率方案对地面能量和积雪过程的影响,减小了北半球中、高纬度区域的地面积雪覆盖模拟误差。总体来看,在冬季和春季,新方案分别提高了约20万km2和35万km2的地面积雪覆盖模拟。(3)评估并提高了CLM5.0对青藏高原昼、夜地表温度的模拟精度,从物理参数化方案角度揭示了限制该区域地表温度准确模拟的因子。通过与MODIS/Aqua卫星反演的地表温度数据比较,发现模型虽然可以很好的刻画青藏高原昼、夜地表温度的空间分布特征(空间相关系数大于0.75),但模拟的地表温度却存在明显误差,且有很强的空间变异性。通过优化地面感热粗糙度长度方案,减小裸土区域白天地表温度的冷偏差;将有机质和砾石以体积分数的形式进行量化,调整土壤导热率方案,减少白天(夜晚)从地面(深层土壤)向深层土壤(地面)传输的热量,从而提高模型对高原昼、夜地表温度的模拟精度;通过对土壤蒸发阻抗方案调整,使其更适用于高原的砂质土壤,优化了模型对高原夏季蒸散发量和表层土壤湿度的模拟,提高了高原昼、夜地表温度的模拟精度。此外,积雪覆盖模拟和大气强迫数据的误差也会影响青藏高原地表温度的模拟精度。(4)评估了不同大气强迫数据对高原地表温度的模拟能力,探索了高原地表温度对大气强迫数据不确定性的敏感程度,量化了大气强迫数据各物理量的不确定性对高原地表温度模拟不确定性的实际贡献。使用四套大气强迫数据CMFD(China Meteorological Forcing Dataset)、CRU-NCEP(Climatic Research Unit-National Centers for Environmental Prediction)、GSWP(Global Soil Wetness Project)和WFDEI(Water and Global Change Forcing Data/ERA-Interim)驱动CLM5.0,模拟的地表温度空间相关系数均大于0.50,但CMFD驱动的模拟结果能够最好的描述青藏高原的昼、夜地表温度、季节与多年平均地表温度特征。敏感性分析结果表明:青藏高原地表温度模拟对气温的不确定性最敏感;对降水的不确定性有最低的敏感性。定量分析大气强迫数据中各物理量不确定性对地表温度模拟不确定性的实际贡献表明:对整个青藏高原全年平均地表温度的不确定性而言,长波辐射、降水、气温和短波辐射的不确定性分别贡献了39%、19%、18%和16%的地表温度不确定性。此外,对高原西部冬季和春季的地表温度模拟不确定性而言,分别有34%和38%来自降水的不确定性。这主要是由于不同强迫数据集中降水具有最强的不确定性,会通过影响地面积雪覆盖的不确定性,影响地面吸收短波辐射的不确定性,从而显着影响高原西部冷季的地表温度模拟。本文的研究结果加深了对数据稀疏区域—青藏高原的地表能量和水分收支状况的认知,在区域尺度上为更好的理解整个青藏高原陆面过程提供了有效的工具,为探讨青藏高原更真实的陆-气相互作用奠定基础。
邓彩霞[2](2021)在《基于情景分析的青海农牧社区减灾能力建设研究》文中认为自然灾害风险一直以来威胁着人类生存与安全,也一直学术界关注的焦点问题和政府治理的重要内容。随着科技的进步以及灾害治理经验的积累,人类的减灾能力得到较大的提升,然而,随着全球气候变化以及人类社会生活对自然环境干预范围和深度的增加,人与自然的关系也日益变得紧张,灾害风险日益加剧。青海省位于青藏高原,是一个集西部地区、民族地区、高原地区和欠发达地区所有特点于一体的省份,各种传统和非传统、自然和社会的安全风险时刻威胁着社会的可持续发展。青海特定的环境条件决定了当地灾害频发,同时也是全国自然灾害较为严重的省份之一,具有灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失重等特点。社区作为社会构成的基本单元,是防灾减灾的前沿阵地和基础。青海农牧社区基础设施落后,生态系统脆弱,受到自然灾害损害的可能性和严重性程度较高,被认为是防灾减灾工作的最薄弱地区。青海气象灾害多发,雪灾是青海省畜牧业的主要灾害,全省牧业区每年冬春期间不同程度遭受雪灾,“十年一大灾,五年一中灾,年年有小灾”已成为规律。在全球气候变暖以及极端天气现象的影响下,“黑天鹅”型雪灾不但对农牧民安全生产生活造成威胁,对区域经济社会全面协调可持续发展等形成挑战,而且还考验着地方政府的自然灾害的综合治理能力,思考如何提升农牧社区减灾能力刻不容缓。随着情景分析法在危机管理领域的应用,情景分析和构建被认为是提升应急能力的有效工具,对于农牧社区雪灾的减灾而言,在情景构建基础上所形成的实践分析结果对于现实问题的解决具有一定的战略指导意义。本研究聚焦于提升青海农牧社区减灾能力这一核心问题,以情景分析理论、危机管理理论、极值理论、复杂系统理论为研究的理论基础,运用实地调查法、情景分析法、德尔菲法、层次分析法等具体的研究方法,以“情景—任务—能力”分析框架为理论分析工具,首先从致灾因子的分析着手,对青海省农牧社区典型灾害进行识别;其次通过情景要素分析、关键要素选择、情景描述等方面着手对识别的典型灾害进行“最坏可信”情景构建,然后基于典型灾害的情景构建梳理出相应减灾任务,总结归纳出农牧社区不同减灾主体完成减灾任务所应该具备的能力条件,并结合现实对农牧社区减灾能力进行了定量与定性相结合的评估,最终分别从规则准备、资源准备、组织准备、知识准备、行动规划等方面提出农牧社区减灾能力提升的策略。本研究认为随着应急管理体系从“以体系建构”向“以能力建设”为重点的转变,着眼于全方位的能力建设,提升灾害治理的制度化、规范化、社会化水平是农牧社区减灾的必由之路。作为一种支撑应急全过程,以及应急管理中基础性行动的应急准备是能力建设的抓手。意识是行动的先导,要做好这一基础性行动其关键在于一个具备战略能力、拥有良好灾害价值观的领导体系,运用情景构建做好全面应急准备。完善的规则体系是应急准备、乃至采取应急行动所应遵循的的法定依据和行为准则;完善相应的法律法规,加强危机应急法规建设是做好农牧社区减灾工作的前提;良好的组织架构是提升农牧社区减灾能力的关键,加强各级政府部门在农牧区减灾中的核心地位和主导责任,坚持村社本位,实现以农牧民群众为主体,多元主体有效整合,形成灾害治理的协同格局。完备的知识准备是激发农牧社区减灾能力提升的内在动力,通过各种正式和非正式的渠道获取和累积灾害知识,形成正确的灾害价值观,占据减灾的主动地位;有针对性的借助信息技术,培养专门人才推动减灾专业化,助推农牧社区减灾能力提升。资源准备是农牧社区的减灾保障,构建合理的社区公共应急资源体系关键在于资源结构的优化。优先准备风险级别较高的减灾资源,优化资源存储数量和公共应急资源存储点,做好潜在资源共享平台,从而实现有限资源效用最大化。农牧社区减灾,规划先行,一套科学合理、行之有效的减灾指标体系是青海农牧区减灾管理的“指挥棒”,一项科学周密的专项减灾规划,是农牧区减灾任务实施的“路线图”和“控制表”。总之,在青海农牧社区灾害治理中,灾害情景构建与分析为灾害治理提供了一个全新的思路和发展方向。通过构建典型灾害具象化的“最坏可信情景”,让应急决策者、社区及其成员通过了解当前灾害态势,明确自身管理薄弱点,掌握可控干预节点,做好工作安排和充分的应急准备,预防灾害风险或者遏制灾后事态走向最坏局面。基于情景分析的农牧社区减灾能力的研究对于改进和完善现行农牧社区灾害应急管理体系,对于实现区域社会平安建设具有重大的实践和指导意义。
徐飞[3](2020)在《城市中气象探测环境保护问题与制度性对策》文中认为气象探测环境保护是气象要素的基本保障,关系到气象探测环境中各种气象要素的准确性、比较性、代表性表达,是气象部门依据的最基础数据,是对一个地区长期气象要素变化的直观体现,也是对一座城市经济社会发展提供气象服务的必要条件。在新建、扩建、改建建设工程时,要避免发生危害气象探测环境的行为,同时投资建设项目在开工前需要确认是否影响到气象探测环境。因此,要正确认识气象探测环境的重要性,提高社会依法保护气象探测环境的意识和力度。
吴振凯[4](2020)在《大数据下大兴安岭地区区域洪水长期预报分析》文中指出本文选择大兴安岭地区区域河流黑龙江、甘河、呼玛河的洪峰系列作为研究对象,对该区洪水特征,气象等自然因子进行梳理。通过构建的洪水成因数据库,采用传统和现代的长期预报方法分析该区域洪水演变规律,探寻元驱动方式,同时建立该区域洪水长期预报模式。主要内容如下:(1)大兴安岭地理位置特殊,受极涡和地极移动等因素影响明显,夏季洪水形成与冬季降雪融化的形成径流具有耦合性质。选择大兴安岭地区岭北、岭南的指定水文站年最大洪峰(水位站选择年最大洪峰水位)流量作为分析系列,采用SPSS软件结合传统方法得出大兴安岭洪水的驱动规律。(2)利用肯德尔、EMD等相应突变检测方法对各站年最大洪峰系列的周期、趋势进行分析,结合背景分析法,探寻该地区洪水的元驱动模式以及相关背景模式,建立预报模型,进行突变检测。(3)采用matlab软件,利用现代的洪水的长期预报方法及支持向量机(SVM)等方法对各站年最大洪峰进行数值定量预报,建立各站长期洪水的预报模型,结果表明,SVM模型模拟精度高。对建立的传统和现代的长期洪水预报模型的预报结果进行集合预报,其集合为模型预报结果的等权重集合。评判各模型预报结果,选用2013-2014年的各站洪峰流量用于模型验证结果良好。
林百健[5](2020)在《寒区土壤水热变化及其对气候时空变化的响应研究》文中提出土壤水热变化是研究土壤的主要因素,在全球变化的大背景下,气候变化在土壤水热变化过程中发挥着重要作用。尤其在季节性冻土区,积雪的累积和消融过程,温度的不断上升和降雨变化严重影响了陆气间能量交换。松嫩平原黑土区作为我国东北地区典型黑土聚集地,积雪分布较为广泛,土壤水热变化会受到气候变化影响较为显着。因此,探究该地区土壤水热变化及其与气候变化的关系显得尤为重要,研究结果可为该地区土壤春墒预报、调节土壤水热平衡、合理安排播种时间等提供支持。鉴于此,本文利用松嫩平原黑土区近30多年来站点数据、遥感数据和模拟同化数据资料,通过相关分析、回归分析、数理统计和贡献率等多种方法,探讨了松嫩平原黑土区气温、降雨、积雪和总降水等因素的变化情况,揭示了土壤温度和湿度与气候因子变化的关系。研究结果表明:(1)GLDAS模拟数据集和气象站点数据在年际年内尺度上均具有较好的一致性,因此,GLDAS模拟气温和降雨数据集在研究区适用性较好。就整个研究区融雪期气温和降雨时空变化特征而言,研究区气温在各个时期均呈现上升趋势,降雨在融雪后期也表现为上升趋势。受空间异质性影响,松嫩平原黑土区气温和降雨多年均值主要表现为南高北低的分布特征,主要与季风气候有较大关系;由多年变化趋势可知,温度多年变化在整个研究区均呈现上升趋势,而降雨则呈现南增北减趋势。(2)积雪作为季节性冻土区主要气候因子,通过对积雪参数的分析研究发现。多年来降雪初日主要集中在历年11月份,而降雪终日在历年4月份。受全球气候变暖的显着影响,多年来积雪在松嫩平原黑土区覆盖日数出现缩短迹象,主要表现为降雪初日出现推迟,而降雪终日出现提前现象,多年积雪覆盖日数均值变化特征发现,其在松嫩平原黑土区最北部嫩江地区最长覆盖天数达153 d。32年来,研究区最大积雪深度以0.53 cm·10a-1速率呈下降趋势,受空间异质性的影响,多年积雪深度均值分布主要表现为由南向北依次递增,而多年变化趋势上表现为西南部增加,而东北部减小趋势。由多年降雪强度指标变化可知,多年来降雪强度变化主要呈增加趋势,其多年变化范围主要在0.09-0.49 cm/次。(3)受全球变暖的显着影响,多年土壤温度变化趋势表现为增加趋势,尤其在冬季土壤温度升温速率相对较快,其多年趋势变化范围主要集中在0.3℃·10a-1-0.5℃·10a-1之间;受积雪覆盖的影响,积雪累积期气温和地温存在明显差异,而融化期气温和地温接近重合。在气候因子变化过程中,气温和积雪是影响土壤温度的决定性因子,气温与土壤温度呈显着正相关关系,而积雪与土壤温度呈负相关关系。受空间异质性影响,积雪深度差异性和地理位置导致气温和土壤温度出现不对称增温现象。在融雪后期融雪水入渗土壤使其出现昼融夜冻现象,导致土壤温度受到一定影响。(4)32年来,松嫩平原黑土区春季融雪前期表层土壤湿度总体表现为下降趋势,而后期则呈现先下降后上升趋势。整个研究区而言,融雪前期土壤湿度全部表现为下降趋势,但融雪后期土壤湿度则出现南部升高、北部下降的特征,主要是由于研究区南部融雪前期土壤湿度主要受积雪影响,融雪后期主要受降雨影响;而研究区北部融雪前期积雪和降雨对其影响较弱,融雪后期主要受积雪和少量降雨综合影响;但由于温度是影响土壤湿度的主要因子,因而,在整个研究区只有在积雪和降雨较少的地区,温度的蒸发作用才会凸显,反之会被降雨所掩盖。融雪前期土壤湿度变化趋势主要由温度变化决定,而积雪变化对土壤湿度的干旱化过程起到一定的限制作用。从贡献率计算结果可知,温度的增加趋势和积雪的降低趋势导致融雪前期土壤湿度干旱化程度放大了一倍;而融雪后期土壤湿度变化趋势主要由降雨和总降水变化趋势驱动,两种因素对融雪后期土壤湿度的积极作用影响了其暖干化的反馈过程,对播种前期土壤湿度产生积极影响。
霍文[6](2020)在《塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地与自然沙地局地气候差异研究》文中研究指明塔克拉玛干沙漠,气候极端干旱。随着石油基地的建成,在研究区的自然沙陇剖面上形成了面积达2 km2的人工绿地。由于下垫面性质的改变,引起气象特征参数连锁反应,导致近地层能量分配格局改变,局地性气候与沙漠气候形成了强烈反差,我们亟需解析在气候差异下,各项气象参数的变化区间;了解人工绿地与自然沙地通量参数的差异;评估陆面参数化方案对人工绿地局地性气候的响应程度。正是以此为目标,通过高精度观测仪器和先进试验手段,在生长季,获取人工绿地和自然沙地同步观测数据,同时针对绿地边缘效应,同步开展强化观测试验,利用理论研究、试验数据分析、数值模拟等方法,定量地解析不同下垫面局地性气候的差异性;揭示感热、潜热时间分布位相差异的原因机理;利用陆面过程模拟与观测事实进行参数对比分析,评估参数化方案对局地性气候的响应程度,为沙漠-绿洲地气之间相互作用及影响机制提供科学试验数据支撑和研究基础。并得到以下主要结论:1)从日出到正午,自然沙地升温速率大于人工绿地;正午到日落则相反。人工绿地增温至极值比自然沙地滞后2 h。夜间人工绿地边界温度一般高于自然沙地与人工绿地中心区域。在下垫面状况差异、局地环流作用、小地形共同影响下,人工绿地(中)日较差>自然沙地(西)>人工绿地(东)>人工绿地(西)。四季夜间均存在逆温,冬季1月逆温强度最大,最大逆温差为12.8℃,秋季次之,春季第三,夏季最小,最大逆温差6.4℃。2)平均风速季节变化:春季最大、夏季次之、秋季第三、冬季最小。日间大于夜间,自然沙地风速变幅大于人工绿地。春季,自然沙地日平均风速差3.0 m/s,人工绿地中心1.8 m/s,人工绿地东西边界分别为2.0 m/s与2.2 m/s。将自然沙地的平均风速量化为1.0 m/s,春季绿地边界风速递减率为35%;绿地中心风速递减率为68%。夏季绿地边界风速递减率为30%;绿地中心风速递减率达到71%。沙地与绿地夏季比湿最大、秋季次之、春季第三,冬季最小。3)FAO56-PM蒸散模型适用于干旱背景下的人工绿地,计算值与观测值呈线性相关,相关系数分别为:人工绿地(中)0.933,人工绿地(东)0.943,人工绿地(西)0.942。饱和水汽压与实际水汽压之差、2m平均温度、2m平均风速、饱和水汽压斜率是影响蒸散发计算的主要因素。4)沙地与绿地(地面长波辐射)差值区间为-30-20 W/m2。土壤水分变化是造成人工绿地与自然沙地地表反照率差异的主要原因之一,塔克拉玛干沙漠人工绿地的滴灌增加了土壤含水量,传递到表层具有滞后效应,影响了地表反照率的月变化。净辐射的主要耗能形式以H和G0为主,其中H最大,LE最小。夜间以G0为主。日间以H为主。在塔克拉玛干沙漠大环境影响下,人工绿地的能量分配格局与自然沙地基本一致,而在植被的生长期与茂盛期,LE的通量消耗份额会增加,能耗比增加1.5%左右。5)冬季自然沙地与人工绿地的不闭合率均在50%以上,且人工绿地的拟合系数很低。在其他季节,人工绿地的不闭合率优于自然沙地,这也是地表能量残差D值较小的反映。由地形起伏与下垫面共同影响,不同下垫面能量闭合存在差异。6)CLM3.0模式对自然沙地辐射模拟精度高于人工绿地。人工绿地向下的长波辐射在春季和夏季被低估,自然沙地模拟偏差则在±0.02以内。模拟的高反照率值与观测值相比有所延迟,反照率被高估。太阳反射辐射高估了6-19 W/m2。在峰值区模式低估了向上长波辐射,低估值在2-25 W/m2之间。自然沙地向上长波辐射模拟精度高于人工绿地。此外,净辐射的模拟值和观测值之间也存在差异,RMSE区间为35-70 W/m2。7)在沙漠地区,H的模拟能力高于LE,自然沙地通量模拟精度优于人工绿地,这说明模式对沙漠干旱地区水汽传输模拟机制有待改善。模式高估了人工绿地H,低估了自然沙地H,人工绿地RMSE为45.6 W/m2,自然沙地RMSE为25.1 W/m2。模式对土壤温度模拟相关系数较高,均在0.97以上,在温度高值区存在低估,中上层土壤温度模拟精度自然沙地高于人工绿地,深层土壤温度模拟精度人工绿地优于自然沙地。土壤湿度模拟效果差,自然沙地相关系数高于人工绿地,最高可达0.83。土壤湿度模拟偏差均为正偏差,模拟值偏移值较大,特别是深层土壤湿度,其中自然沙地偏移值大于人工绿地,因灌溉,人工绿地模拟精度含有“虚高”。
陈豪[7](2020)在《黑龙江流域水文过程和湿地分布对气候变化的响应及预估研究》文中研究说明由自然和人为因素所引起的全球气候变暖使得人类赖以生存的表层地球系统发生剧变的风险不断增加。极端天气、北极甲烷爆发、永久冻土层退化、新型病毒等问题的出现以及由此所造成的全球环境变化的负面影响,一次次向我们预示着“人类世”时代面临气候失控的可能性。因此,本论文将全球变化领域研究的前沿问题之一——区域气候变化及其水文响应作为主要研究内容,选取中高纬寒区对全球变化响应强烈的典型流域——黑龙江流域为研究区,试图揭示该区域变化环境下重要的陆地水循环格局和过程的演变规律及变化趋势,为区域减缓和应对全球变化提供科学依据。论文的主要研究工作和创新点如下:1)基于多源时空观测数据和系统分析方法,本研究识别并揭示了历史时期黑龙江流域主要的气候、水文和下垫面要素变化的基本特征,为深入研究气候变化背景下流域水文过程及湿地分布动态奠定了基础。同时也为本研究核心工作之一——分布式水文模型的研发,提出了重要需求:即适用于中高纬寒区黑龙江流域的分布式水文模型的研发,一方面要能够重现流域长期历史径流序列,给出多种陆地水文通量和储量更精细的时空演变过程模拟结果,还要能够支持对复杂的下垫面和气候因素双重胁迫下的流域水循环格局和过程的变化进行量化、评估和预估。2)结合当前分布式水文模型参数化新进展,以加强模型对网格及次网格水文过程的准确表达,降低模型的不确定性及尽可能利用快速发展的高新技术手段为指导原则,对分布式水文模型ESSI,进行了必要的更新及完善,完成了其新版本ESSI-3模型的研发,实现了黑龙江全流域陆地水循环过程的精细模拟。在不同尺度和数据基础上的模型适用性评估结果表明ESSI-3模型能够很好地模拟黑龙江流域关键的水文过程如径流、蒸散发、陆地水储量、地下水储量等的时空演变。同时,本研究系统介绍了驱动ESSI-3模型所需地面气象、土壤、植被和地形及水系等参数的获取方法,解决了大范围尺度模型驱动参数获取不易的问题,并创新性地提出了一个地面气象要素空间降尺度工具集和一套针对气候模式数据不确定性评估及数据订正、融合和降尺度的新的方法体系。3)基于湿地发生、发育机理,本研究创新性地提出了一种新的湿地分布表征指标——气候-土壤-地形指数(CSTI),并在湿地分类精度评价方法和最大熵模型支持下,有效地证明了新指数在湿地分布表征方面的优越性。同时,基于TOPMODEL模型原理,通过三参数幂指数函数法将CSTI指数和ESSI-3模型,进行了有效连接,构建了一个动态湿地模块。模块应用结果表明,其能够较好地再现黑龙江流域湿地的空间分布格局及其季节性动态变化特征。4)围绕变化环境下黑龙江流域水文过程和湿地分布的响应机制及趋势预估这一关键科学问题,本研究基于耦合了动态湿地模块的ESSI-3模型,深入分析了近20年来黑龙江流域12种关键水文过程分量对主要气候和下垫面要素变化的时空响应特征和响应机制以及未来30年不同气候变化情景下这些水文过程和流域湿地分布的变化趋势等。结果表明,一方面各水文过程分量对环境变化的响应呈现出复杂的机制以及强烈的空间异质性特征,但仍有规律可寻,且研究中识别出了流域内不同水文过程变化的主导因素和典型区域;另一方面对未来时段各水文过程分量的变化趋势的探究表明,未来复杂的气候变化环境下,流域的关键水文过程和湿地分布在空间上将呈现出或延续或加剧或扭转的变化格局,这些结果为科学、有效地应对黑龙江流域未来气候变化提供了重要的支撑。
薛殷宗[8](2020)在《ENSO事件对青海湖水位变化影响的研究》文中研究表明青海湖位于青藏高原高寒区、西北干旱区和东部季风区的交汇处,属于全球气候变化的敏感区和生态系统的典型脆弱区。湖泊水位的变化对青藏地区和西北地区的生态建设和可持续发展有着重要的意义。本文利用国家气候中心、青海湖水利信息网、NCEP/NCAR—Ⅱ再分析资料以及哈德来中心的SST数据,采用相关分析、合成分析、回归分析、EOF分解等方法讨论青海湖地区降水、温度以及水位的变化特征和总体趋势,重点分析近31年来ENSO事件对湖泊水位变化的影响。得出如下结论:1.近31年来青海湖流域气温变化趋势总体上与全球变暖相一致,降水则经历由减少向增加的转变,特别是进入21世纪以来降水的增加趋势日益显着,青海湖流域气候逐渐向暖湿化方向发展。2.近31年来青海湖水位变化明显,从20世纪80年代末到21世纪初,青海湖的水位呈下降趋势,但从2003年开始水位呈上升趋势。通过Mann-Kendall突变检验发现自2005年以来青海湖水位上升速度显着增加,青海湖水位上升幅度加大。3.青海湖水位的年际变化与流域降水量变化在0.05置信度水平显着正相关,流域降水异常引起湖泊水位的波动。4.根据31年来ENSO事件发生的时间、强度及分布,分析表明ENSO事件发生的频次和强度总体上呈现上升趋势,统计表明近年来厄尔尼诺事件的发生频率以及强度均大于拉尼娜事件发生频率和强度。5.中等强度及以上的ENSO事件与降水之间显着相关。研究表明,厄尔尼诺事件强度越大,青海湖流域在事件峰值的次年降水量减少越明显。拉尼娜事件强度增强,则青海湖流域在事件峰值的次年降水增加趋势明显。6.分析表明ENSO事件与青海湖水位变化存在相关性,中等强度及以上的ENSO事件与青海湖水位变化显着相关,而弱ENSO事件与水位变化相关性不显着。7.ENSO事件对青藏高原上空100hpa高度场的分布具有显着影响,中等强度以上拉尼娜事件峰值的次年夏季,南亚高压的位置偏东、偏北,青海湖流域上空200hpa-100hpa高度高压呈增强趋势;600hpa高度场气压表现为负距平,气旋性上升气流加强,夏季降水量增加明显,湖泊水位上升。8.ENSO事件与高原夏季风开始的时间和强度具有显着相关性。中等强度以上拉尼娜事件峰值的次年4月赤道太平洋高层西风距平加强,低层东风距平增强,赤道印度洋高层盛行东风距平,高原夏季风加强。在青海湖流域600hpa高度上东风和南风距平增加,大气水汽输送量增加,降水增多,青海湖的水位呈上升的态势。与此相应,强厄尔尼诺事件次年高原季风减弱青海湖水位上升趋势变慢甚至呈现下降趋势。
尼玛吉,柯宗建,陈丽娟,次仁央宗[9](2021)在《藏北冬季降水异常的大尺度环流特征及影响因子》文中研究说明利用西藏高原气象台站降水和积雪观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和NOAA海温资料等,分析了藏北高原地区冬季降水异常的大尺度环流特征及影响因子。结果表明:藏北地区冬季降水存在2~4年周期性变化特征,其中3年的周期信号最强。降水偏多年,欧亚中高纬乌拉尔山至贝加尔湖附近500 hPa高度距平场呈现"西低东高"分布型,影响我国的冷空气路径偏西,西藏高原高度场偏低;高原上游中东急流偏强,高原南支绕流偏强,南支槽活跃。藏北地区冬季降水与同期中东急流的关系非常密切,相关系数达到0.61。进一步分析表明,冬季北极涛动正位相有利于冷空气路径偏西影响高原地区,高原上游中东急流偏强偏南,而赤道中东太平洋海温偏高也有利于中东急流呈偏强偏南的特征。北极涛动和ENSO位相的协同作用对藏北地区冬季降水的多寡起到重要的作用。
黄亚[10](2019)在《三峡水库区域水文气候效应及其未来趋势预测》文中提出三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽工程之一,具有防洪、发电、航运、养殖、供水等综合效益,对库区及长江中下游地区的经济发展和生态状况具有重要作用。自2003年水库蓄水以来,库区形成一个长600多km,宽1~2km,总面积达1084km2的人工湖泊。在气候变化和人类活动的影响下,库区及上游流域自然状态和地表水文情势均发生了明显变化,这对流域水资源综合利用与管理、防洪和抗旱带来了新的挑战。定量分析全球气候变化和水库区域气候效应对库区及上游流域水文气候的影响,对于深入理解大型水利工程区域水文气候效应与作用机制,研究流域未来气象灾害发生规律、灾害预警以及水资源高效利用等方面具有重要的科学意义和应用价值。本论文的主要研究目标是研究全球气候变化和三峡水库区域气候效应综合影响下的长江上游流域水文过程变化规律,揭示水库蓄水对陆面水文过程和区域气候的作用机制。围绕上述研究目标,论文以三峡库区及上游流域为研究对象,在区域气候模式参数方案敏感性评估、区域气候效应与未来极端气候、陆-气耦合模拟系统构建及应用、径流过程预测等方面展开研究。研究取得的主要结论及创新成果包括:(1)基于多目标函数秩评分法综合评估区域气候模式(Reg CM4)的模拟能力,对比分析不同积云对流参数化方案和陆面过程方案的选取对长江上游流域模拟性能的影响。72组混合参数化方案对长江上游流域气温具有较好的模拟性能,但对降水的模拟性能较差。降水对积云对流参数化方案具有较强的敏感性,Kain-Fritsch方案对长江上游降水的综合模拟性能最优,而生物圈-大气圈传输方案(Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme,简称BATS)对长江上游气温的综合模拟性能最优。在Kian-Fritsch积云对流方案下,与BATS陆面方案相比,CLM陆面方案具有更高的土壤湿度和感热通量以及更少的蒸散发和降水量,直接导致CLM方案模拟的地表气温偏高。CLM方案中偏暖的地表气温和偏少的蒸散发促使模拟水汽输送能力偏弱,导致CLM方案模拟的降水偏少。同时,CLM方案相对偏干的大气在一定程度上也增加了到达地表的净辐射通量,改变了地表能量收支,进而造成CLM与BATS模拟的地表气温差异扩大。(2)基于Reg CM4分析三峡水库的区域气候效应及其对库区极端降水的影响,揭示三峡水库区域气候效应作用机制。在湖泊方案L1情景下,除春季外,其他季节库区气温均有所上升,年平均气温升温达到0.12℃;年平均降水减少0.28mm/day,其中春季和夏季的减少程度最大;蒸发在秋季和冬季增加,在春季和夏季减少,全年平均增加0.04mm/day。根据MSE、CAPE以及CIN等指标变化差异表明,在水库水面冷却作用影响下,库区白天对流活动受到抑制,导致库区内降水显着减少,进而影响极端降水;气温的变化主要是水库与周围陆地之间进行了大量的能量交换,对区域年内能量收支起到了调节的作用;蒸发变化主要受CLM4.5湖泊模型中湖面0.05m处的水温与2m高度气温之间的温度梯度大小及方向的季节性变化影响,同时还受浅层水温与深层水温的温度梯度大小影响;在湖泊方案L2情景下,弱降水事件受库区气候效应的影响程度明显大于强降水事件。库区内弱降水事件(50th以下)的强度和频次均显着下降;强降水事件(90th以上)的频次略有减少,但其对年降水量的贡献及强度均略有增加。水库区域气候效应对降水的影响集中在20km以内,对未来2021-2050年的各项极端降水指数年际变化趋势没有明显影响。(3)基于Reg CM4、可变下渗容量模型(Variable Infiltration Capacity Model,简称VIC模型)以及基于分位数映射法(Quantile mapping method,简称QM法)的气候要素校正模型构建长江上游流域单向陆气耦合模拟系统。基于广义似然不确定性估计方法(Generalized Likelihood Uncertainty Estimation,简称GLUE)对VIC水文模型参数进行敏感性分析,结果表明可变下渗能力曲线形状参数B和第二层土层厚度D2为模型中的敏感性参数。基于GLUE法计算的95%置信区间基本涵盖验证期各站点的实测径流量,表明构建的VIC大尺度分布式水文模型对长江上游径流的模拟具有一定的可行性。VIC模型能够较好的模拟长江上游流域的日尺度和月尺度水文过程和流量峰现时间,在校准期和验证期的纳什系数均在0.9以上,相对误差在±10%以内。VIC模型对流域丰水年的模拟性能优于枯水年,对丰水年的年径流总量存在低估,而对枯水年的年径流总量存在高估。基于分位数映射法构建了气候要素订正模型,并对基于单分布和混合分布的分位数映射法订正性能进行评估,根据均方根误差、和方差、相关系数等评估指标,均表明混合分布分位数映射法对降水的订正效果优于单分布。(4)基于陆气耦合模拟系统模拟长江上游流域未来气候和水文过程,定量分析气候变化和库区气候效应对径流过程及径流组分的影响。Reg CM4动力降尺度预测结果表明,与基准期1971-2000年相比,未来2021-2050年长江上游流域东部趋于暖干,而西部区域暖湿,流域总径流减少约4.1%~5%,融雪径流减少约36%~39%,极端径流略有降低。径流减少主要在流域东南部,降水的减少以及蒸发量的增加是导致该地区径流大量减少的直接原因。水库区域气候效应对总径流的影响程度与全球气候变化的影响程度相当,并影响径流的小尺度周期。在典型浓度路径(Representative Concentration Pathways,简称RCPs)的未来RCP 4.5情景下,湖泊方案L1和湖泊方案L2中水库区域气候效应使得流域年径流总量分别增加了2.9%和3.7%,极端径流略有增加,表明水库区域气候效应在一定程度上缓解了气候变化对径流的不利影响。水库区域气候效应对降水的空间格局及结构的改变是导致流域年径流量变化的主要因素。
二、利用春季、夏季环流特征制作乌盟地区冬季降雪预报(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用春季、夏季环流特征制作乌盟地区冬季降雪预报(论文提纲范文)
(1)CLM中植被发射率方案的发展及其对青藏高原地表温度的模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景、目的和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 地表发射率及其对陆面过程模拟影响研究进展 |
1.2.2 地表温度模拟研究进展 |
1.2.3 陆面过程模拟不确定性研究进展 |
1.3 存在问题与不足 |
第二章 研究内容和方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究目标 |
2.3 研究内容 |
2.3.1 植被发射率方案的发展 |
2.3.2 植被发射率方案的应用及其影响 |
2.3.3 基于发展的发射率方案对青藏高原地表温度模拟进行评估与提高 |
2.3.4 青藏高原地表温度对大气强迫数据不确定性的敏感性分析 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 陆面过程模型CLM简介 |
2.4.2 CLM模拟结果评估方法 |
2.5 技术路线 |
第三章 植被发射率方案的发展 |
3.1 概述 |
3.2 研究方法和数据来源 |
3.2.1 研究方法 |
3.2.2 数据来源 |
3.3 CLM模拟试验设计 |
3.4 CLM模拟结果分析 |
3.4.1 CTL结果分析 |
3.4.2 植被发射率方案的发展及评估 |
3.5 本章小结 |
第四章 植被发射率对陆面过程的影响 |
4.1 概述 |
4.2 研究方法和数据来源 |
4.2.1 地表长波辐射收支 |
4.2.2 地面长波辐射收支 |
4.2.3 地面积雪覆盖 |
4.2.4 数据来源 |
4.3 结果 |
4.3.1 植被发射率对地面长波辐射的影响 |
4.3.2 植被发射率对能量收支的影响 |
4.3.3 植被发射率对地面降雪的影响 |
4.3.4 植被发射率对地面积雪覆盖的影响 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 青藏高原地表温度的模拟评估及其优化 |
5.1 概述 |
5.2 研究方法和数据来源 |
5.2.1 CLM中地面湍流通量的计算 |
5.2.2 CLM中湍流通量计算的参数化方案 |
5.2.3 地表温度的计算 |
5.2.4 输入数据 |
5.2.5 验证数据 |
5.3 模型中的参数化方案调整与试验设计 |
5.3.1 CLM5.0 中参数化方案的调整 |
5.3.2 CLM模拟试验设计 |
5.4 结果 |
5.4.1 CLM5.0 对青藏高原地表温度模拟的评估 |
5.4.2 感热粗糙度长度对白天地表温度的影响 |
5.4.3 土壤导热率对地表温度的影响 |
5.4.4 土壤蒸发阻抗对地表温度的影响 |
5.5 讨论 |
5.6 本章小结 |
第六章 地表温度模拟对大气强迫数据不确定性的敏感分析 |
6.1 概述 |
6.2 研究方法和数据来源 |
6.2.1 CLM模拟结果评估方法 |
6.2.2 敏感性算法 |
6.2.3 地表温度平均方差的计算 |
6.2.4 数据来源 |
6.3 CLM模拟试验设计 |
6.4 评估不同强迫场对地表温度的模拟 |
6.4.1 昼、夜地表温度模拟评估 |
6.4.2 多年平均地表温度评估 |
6.5 地表温度对大气强迫数据的敏感性分析 |
6.6 贡献分析 |
6.6.1 所有物理量不确定性对地表温度的实际影响 |
6.6.2 短波辐射不确定性对地表温度的实际影响 |
6.6.3 长波辐射不确定性对地表温度的实际影响 |
6.6.4 气温不确定性对地表温度的实际影响 |
6.6.5 降水不确定性对地表温度的实际影响 |
6.6.6 不同强迫场各物理量不确定性的贡献分析 |
6.7 本章小结 |
第七章 总结和展望 |
7.1 主要成果 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究中的不足和展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(2)基于情景分析的青海农牧社区减灾能力建设研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景、问题及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究问题 |
1.1.3 研究意义 |
1.2 国内外研究综述 |
1.2.1 社区减灾能力研究 |
1.2.2 情景分析法相关研究 |
1.2.3 情景分析在公共危机管理中应用研究 |
1.2.4 研究述评 |
1.3 研究思路、内容、技术路线 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 研究内容与框架 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 相关理论与研究设计 |
2.1 相关概念界定 |
2.1.1 灾害情景分析 |
2.1.2 农牧社区 |
2.1.3 社区减灾能力 |
2.2 相关理论基础 |
2.2.1 情景分析理论 |
2.2.2 危机管理理论 |
2.2.3 极值理论 |
2.2.4 复杂系统理论 |
2.3 研究设计 |
2.3.1 基于“情境—任务—能力”的农牧社区减灾能力分析框架 |
2.3.2 研究方法 |
第三章 基于致灾因子分析的青海农牧社区典型灾害识别 |
3.1 农牧社区孕灾环境分析 |
3.1.1 农牧社区自然环境 |
3.1.2 农牧区社会经济状况 |
3.2 农牧社区致灾因子分析 |
3.2.1 气象致灾因子 |
3.2.2 地质致灾因子 |
3.2.3 生物致灾因子 |
3.3 农牧社区灾害脆弱性分析 |
3.3.1 农牧社区灾害脆弱性表现 |
3.3.2 农牧社区灾害脆弱性 |
3.3.3 农牧社区灾情分析 |
3.3.4 农牧社区典型灾害识别 |
3.4 小结 |
第四章 基于情景分析的青海农牧社区典型灾害情景构建 |
4.1 农牧社区的雪灾情况 |
4.1.1 雪灾的成因及影响 |
4.1.2 近年来青海雪灾事件 |
4.1.3 雪灾区域选择 |
4.2 农牧社区特大雪灾情景构建 |
4.2.1 农牧社区雪灾情景构建的参数分析 |
4.2.2 基于极值理论的关键情景参数选择 |
4.2.3 .农牧社区雪灾情景描述 |
4.2.4 雪灾演化过程分析 |
4.3 小结 |
第五章 基于灾害情景的青海农牧社区减灾任务与能力分析 |
5.1 农牧社区多元减灾主体 |
5.1.1 政府组织 |
5.1.2 社区组织 |
5.1.3 居民个体 |
5.1.4 社会力量 |
5.2 基于雪灾情景的农牧社区雪灾减灾任务分析 |
5.2.1 基于公共危机管理过程的社区常规减灾任务 |
5.2.2 农牧社区雪灾常规减灾任务识别 |
5.2.3 雪灾情景下的农牧社区雪灾减灾任务 |
5.2.4 基层政府雪灾减灾任务归属 |
5.3 基于任务的农牧社区雪灾减灾能力分析 |
5.3.1 农牧社区雪灾常规减灾能力分析 |
5.3.2 农牧社区雪灾减灾能力评估方案设计 |
5.3.3 农牧社区雪灾减灾能力评估模型 |
5.3.4 农牧社区雪灾能力矩阵分析 |
5.3.5 农牧社区雪灾减灾能力实践分析 |
5.4 小结 |
第六章 面向能力构建的青海农牧社区减灾对策 |
6.1 规则准备:提升制度运行能力 |
6.2 组织准备:提升应对协调联动能力 |
6.3 资源准备:提升持续保障能力 |
6.4 知识准备:激发农牧社区减灾动力 |
6.5 行动规划:增强行动执行能力 |
6.6 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 研究结论和学术贡献 |
7.1.1 研究结论 |
7.1.2 学术贡献 |
7.2 研究不足和研究展望 |
7.2.1 研究不足 |
7.2.2 研究展望 |
参考文献 |
博士期间研究成果 |
致谢 |
附录1 第一轮德尔菲法专家咨询表 |
附录2 第二轮德尔菲法专家咨询表 |
附录3 第三轮德尔菲法专家咨询表 |
附录4 青海省农牧社区雪灾减灾能力评估 |
附录5 |
附录6 青海农牧区雪灾减灾能力现状调查问卷 |
附录7 青海农牧社区雪灾减灾能力公众评判 |
(3)城市中气象探测环境保护问题与制度性对策(论文提纲范文)
1 气象探测环境概念及意义 |
2 气象探测环境保护的现状及问题 |
2.1 气象探测环境保护制定的法律法规 |
2.2 气象探测环境保护面临的问题 |
2.2.1 气象探测环境保护范围与快速城市化进程的矛盾 |
2.2.2 在依法宣传、依法保护、依法执法中气象探测环境保护失位 |
3 气象探测环境保护对策 |
3.1 立足城市规划,划定气象探测范围 |
3.2 加大气象探测环境法律法规宣传和执法力度 |
3.3 充分利用审批平台管控建设项目 |
4 结论 |
(4)大数据下大兴安岭地区区域洪水长期预报分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 国外研究进展 |
1.2.2 国内研究进展 |
1.3 存在问题和发展趋势 |
1.3.1 存在问题 |
1.3.2 中长期水文预报发展两大契机 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 研究区概况 |
2.1 大兴安岭自然地理特征 |
2.2 河流水系 |
2.2.1 黑龙江流域概况 |
2.2.2 嫩江流域概况 |
2.3 本章小结 |
第3章 区域洪水成因分析 |
3.1 大兴安岭地区洪水特点和区域性特征 |
3.1.1 区域洪水特点 |
3.1.2 区域洪水变化 |
3.2 大兴安岭区域洪水形成的背景 |
3.2.1 背景分析的原理 |
3.2.2 大气环流与自然因子类背景 |
3.3 基于前期背景因子构建的区域洪水大数据库 |
3.4 本章小结 |
第4章 大兴安岭地区区域洪水预报模型构建 |
4.1 洪水的定性预报 |
4.1.1 太阳黑子活动的位相预报方法 |
4.1.2 灰色灾变预报方法 |
4.2 洪水的定量模型构建和预报 |
4.2.1 采用EMD分解周期后的预报方法 |
4.2.2 采用均生函数的预报方法 |
4.2.3 以气象因子构成的BP神经网络方法 |
4.3 本章小结 |
第5章 区域洪水预报实例应用 |
5.1 2013-2014年洪水预报的实践和认识 |
5.2 2013-2014年预报检验 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文 |
(5)寒区土壤水热变化及其对气候时空变化的响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 立题依据 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 国内外研究动态 |
1.3.1 土壤水热变化研究进展 |
1.3.2 积雪及其它气象因子变化研究进展 |
1.3.3 土壤水热与积雪及气象因子关系研究进展 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 数据准确性评价及基本气象因子变化特征 |
2.1 研究区概况 |
2.2 数据产品资料 |
2.2.1 GLDAS数据产品介绍 |
2.2.2 积雪数据产品介绍 |
2.2.3 总降水数据产品介绍 |
2.3 研究方法 |
2.4 数据质量准确性分析 |
2.5 融雪期降雨和气温时空变化特征分析 |
2.5.1 时间变化特征 |
2.5.2 空间变化特征 |
2.6 本章小结 |
3 积雪参数指标时空变化特征分析 |
3.1 研究方法介绍 |
3.2 不同积雪日数时空变化特征分析 |
3.2.1 降雪初日和终日时序变化特征 |
3.2.2 积雪覆盖日数空间变化特征 |
3.3 最大积雪深度变化特征 |
3.3.1 积雪深度时间变化特征 |
3.3.2 最大积雪深度空间变化特征 |
3.4 降雪强度时空变化特征 |
3.5 讨论 |
3.6 本章小结 |
4 冻融期土壤温度变化及气候因子间变化的响应关系 |
4.1 研究区多年土壤温度变化特征分析 |
4.2 研究区多年土壤温度变化与气候因子间相关关系分析 |
4.2.1 气温与地温变化相关关系 |
4.2.2 积雪深度与气温变化相关关系 |
4.2.3 积雪深度与地温时间变化相关关系 |
4.2.4 降雨与气温和地温时间变化相关关系 |
4.3 研究区多年土壤温度对气候要素空间变化的响应分析 |
4.3.1 土壤温度与气温的空间相关性 |
4.3.2 土壤温度与积雪的空间相关性 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
5 融雪期土壤湿度对气候因子变化的响应 |
5.1 研究方法介绍 |
5.2 融雪不同时期土壤湿度时空变化特征分析 |
5.3 气候因子间的相互作用关系分析 |
5.3.1 融雪期表层土壤湿度与各因子间相关关系分析 |
5.3.2 融雪期表层土壤湿度与温湿指数间相关关系分析 |
5.4 融雪期表层土壤湿度变化与影响因子间的响应机制 |
5.5 融雪期表层土壤湿度变化与影响因子间贡献率计算 |
5.6 讨论 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(6)塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地与自然沙地局地气候差异研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 沙漠物理属性 |
1.2.2 沙漠天气 |
1.2.3 沙漠气候研究进展 |
1.2.4 沙漠小气候研究进展 |
1.2.5 沙漠边界层研究进展 |
1.2.6 沙漠地区陆面过程及其参数化研究进展 |
1.2.7 沙漠对全球环境变化的影响 |
1.3 科学问题和研究内容 |
1.3.1 拟解决的关键性科学问题 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究目标 |
1.3.4 技术路线 |
1.4 论文结构 |
第二章 研究区域气候背景与观测仪器简介 |
2.1 研究区概述 |
2.1.1 新疆气候特征 |
2.1.2 塔克拉玛干沙漠简介 |
2.1.3 塔克拉玛干沙漠气候背景简介 |
2.1.4 塔克拉玛干沙漠中心气候特征 |
2.2 观测仪器简介 |
2.2.1 人工绿地观测仪器介绍 |
2.2.2 自然沙地观测仪器介绍 |
2.3 加密观测试验与各章数据简介 |
2.3.1 加密观测试验简介 |
2.3.2 各章数据简介 |
2.4 本章小结 |
第三章 沙漠腹地人工绿地和自然沙地局地气候差异性研究 |
3.1 研究时段代表月气候概况 |
3.2 局地气象因子差异 |
3.2.1 数据说明与预处理 |
3.2.2 温度特征 |
3.2.3 风速特征 |
3.2.4 比湿特征 |
3.3 蒸散的计算与变异研究 |
3.3.1 试验设计简介 |
3.3.2 数据与计算方法 |
3.3.3 计算值与观测值对比 |
3.3.4 变异性规律研究 |
3.4 本章结论 |
讨论 |
第四章 自然沙地与人工绿地辐射与能量平衡比较研究 |
4.1 资料与方法 |
4.2 地表辐射收支特征比较研究 |
4.3 地表能量通量的特征比较研究 |
4.4 地表能量闭合特征比较研究 |
4.5 本章小结 |
讨论 |
第五章 塔克拉玛干沙漠腹地自然沙地与人工绿地陆面过程模拟与分析 |
5.1 资料和模式 |
5.1.1 观测站点与资料 |
5.1.2 模式介绍 |
5.2 大气强迫数据对比 |
5.3 辐射对比验证 |
5.4 通量对比验证 |
5.5 土壤温度对比验证 |
5.6 土壤湿度对比验证 |
5.7 模拟性能比较 |
5.8 本章小结 |
讨论 |
第六章 结论与展望 |
6.1 论文总结 |
6.1.1 局地气候差异性研究 |
6.1.2 能量平衡差异性研究 |
6.1.3 参数化模拟试验评估研究 |
6.2 论文主要贡献及创新点 |
6.3 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)黑龙江流域水文过程和湿地分布对气候变化的响应及预估研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题依据 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 气候变化及其水文响应 |
1.2.2 分布式水文模型 |
1.2.3 湿地水文建模 |
1.2.4 模型支持下的水文过程对气候变化的响应 |
1.2.5 黑龙江流域气候变化及其水文响应研究中面临的若干问题 |
1.3 研究目标、内容和技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第2章 黑龙江流域气候、水文要素及典型下垫面变化:观测 |
2.1 引言 |
2.2 数据来源和研究方法 |
2.2.1 研究区域概述 |
2.2.2 观测数据来源 |
2.2.3 分析方法介绍 |
2.3 黑龙江流域气候要素变化特征分析 |
2.3.1 气温时空演变特征 |
2.3.2 降水时空演变特征 |
2.3.3 干旱时空演变特征 |
2.4 黑龙江流域水文要素变化特征分析及其对气候变化的响应 |
2.4.1 径流变化特征及对气候要素变化的多尺度响应 |
2.4.2 陆地水储量变化特征及其与气候要素间的关系 |
2.5 黑龙江流域典型下垫面遥感监测及变化特征分析 |
2.5.1 流域中国一侧自然和人为因素引起的沼泽湿地转化 |
2.5.2 积雪分布及其变化特征 |
2.5.3 地表冻融状态分布及其变化特征 |
2.6 结语 |
第3章 流域水文过程对气候变化响应的研究:建模 |
3.1 引言 |
3.2 分布式水文模型ESSI的发展 |
3.2.1 ESSI-1和ESSI-2 模型 |
3.2.2 ESSI-3模型研发的必要性及模型概述 |
3.3 ESSI-3模型水文过程参数化方法 |
3.3.1 雨雪分离 |
3.3.2 冠层截留 |
3.3.3 积雪消融 |
3.3.4 地表产流与土壤水过程 |
3.3.5 壤中流 |
3.3.6 蒸散发 |
3.3.7 地下水储量与地下径流 |
3.3.8 土壤温度 |
3.3.9 汇流 |
3.4 ESSI-3模型分布式驱动参数获取 |
3.4.1 高分辨率、高精度地面气象要素驱动数据集 |
3.4.2 土壤物理参数 |
3.4.3 植被生态参数 |
3.4.4 地形及水系特征参数 |
3.5 不同尺度和数据基础的ESSI-3模型适用性评估 |
3.5.1 流域内多水文站点径流模拟精度评估 |
3.5.2 实际蒸散发模拟精度评估及其与遥感反演结果的对比分析 |
3.5.3 流域中国一侧地下水动态模拟结果验证与评估 |
3.5.4 流域陆地水储量变化模拟结果验证与评估 |
3.5.5 ESSI-3模型雨雪分离算法验证与评估 |
3.5.6 ESSI-3模型土壤温度算法验证与评估 |
3.6 结语 |
第4章 动态湿地模块及其与ESSI-3模型的耦合 |
4.1 引言 |
4.2 动态湿地模块与ESSI-3模型耦合的关键问题 |
4.2.1 湿地的概念及表征指标的选择问题 |
4.2.2 耦合所涉及的关键过程参数化问题 |
4.3 一种新的湿地分布表征指数-CSTI |
4.3.1 CSTI指数的研建思路和计算方法 |
4.3.2 CSTI指数用于预测湿地分布的有效性评估 |
4.4 动态湿地模块及其与ESSI-3模型的耦合和评估 |
4.4.1 关键过程及参数化方法 |
4.4.2 动态湿地模块的评估 |
4.5 结语 |
第5章 变化环境下黑龙江流域水文过程和湿地分布的响应及预估 |
5.1 引言 |
5.2 流域水文过程对主要气候和下垫面要素变化的响应特征 |
5.2.1 模拟策略及分析方法 |
5.2.2 流域下垫面土地覆盖和LAI变化对水文过程的影响 |
5.2.3 研究时段气候要素变化对水文过程的影响机制 |
5.3 预估不同气候变化情景下流域水文过程和湿地分布的响应特征 |
5.3.1 模拟策略及分析方法 |
5.3.2 未来不同气候变化情景下主要气候要素的变化特征分析 |
5.3.3 未来不同气候变化情景下主要水文过程的响应特征分析 |
5.3.4 预估未来不同气候变化情景下黑龙江流域湿地分布动态 |
5.4 结语 |
第6章 结论与展望 |
6.1 论文的主要研究工作与结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 进一步研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(8)ENSO事件对青海湖水位变化影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
文献综述 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.1.1 青海湖水位变化研究进展 |
1.1.2 ENSO现象研究进展 |
1.1.3 ENSO现象和青海湖水位变化关系研究进展 |
1.2 问题提出 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线图 |
1 引言 |
2 资料与研究方法 |
2.1 资料 |
2.1.1 青海湖地区水文气象台站资料 |
2.1.2 ENSO事件资料 |
2.1.3 海表温度数据 |
2.1.4 气压场和风场数据 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 趋势判定方法 |
2.2.2 相关分析 |
2.2.3 合成分析 |
2.2.4 EOF分解 |
2.2.5 Mann-Kendall突变检验 |
2.2.6 t检验 |
3 结果与分析 |
3.1 近31年来青海湖地区气候变化特征 |
3.1.1 近31年来平均气温年际变化 |
3.1.2 近31年来青海湖地区降水年际变化 |
3.2 近31年来青海湖水位变化特征 |
3.2.1 近31年来青海湖水位年际变化 |
3.2.2 青海湖水位对降水和入湖径流量的响应 |
3.3 近31年来ENSO事件特征 |
3.4 ENSO事件与青海湖地区降水变化的相关性 |
3.5 ENSO背景下高原气压场异常对青海湖水位的影响 |
3.5.1 ENSO事件背景下高原气压场位置变化 |
3.5.2 纬向环流的变化对气压场影响 |
3.5.3 大气热源异常对气压场影响 |
3.5.4 经向环流异常对气压场影响 |
3.6 ENSO背景下高原风场对青海湖水位的影响 |
3.7 ENSO事件与青海湖水位变化相关性 |
4 讨论 |
4.1 青海湖流域气候变化趋势 |
4.2 青海湖水位变化的影响因素 |
4.3 弱ENSO事件对青海湖流域降水及水位变化影响 |
4.4 ENSO事件对高原夏季风影响机理的探讨 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)藏北冬季降水异常的大尺度环流特征及影响因子(论文提纲范文)
1 引言 |
2 资料选取与方法介绍 |
3 西藏冬季雪灾的时空特征 |
4 藏北冬季降水异常特征分析 |
4.1 冬季降水时间变化特征 |
4.2 冬季降水异常的大尺度环流特征 |
5 藏北降水异常的影响系统 |
5.1 北极涛动 |
5.2 海温 |
6 结论与讨论 |
(10)三峡水库区域水文气候效应及其未来趋势预测(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外相关研究进展 |
1.3.1 水库气候效应研究进展 |
1.3.2 陆气耦合模拟研究进展 |
1.3.3 三峡水库气候效应研究进展 |
1.3.4 相关研究中存在的问题 |
1.4 主要研究内容和技术路线 |
1.5 拟解决的关键科学问题 |
1.6 小结 |
第二章 区域气候模式物理参数化方案性能评估 |
2.1 引言 |
2.2 区域气候模式RegCM简介 |
2.2.1 RegCM系列模式发展历史 |
2.2.2 RegCM4基本物理过程 |
2.3 RegCM4的模拟评估及参数化方案敏感性分析 |
2.3.1 试验设计与数据 |
2.3.2 多目标函数评分法 |
2.3.3 综合评估结果 |
2.3.4 不同陆面参数化方案对RegCM4气候模拟的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 三峡水库区域气候效应及作用机制 |
3.1 引言 |
3.2 三峡库区基本概况 |
3.3 试验设计与数据使用 |
3.3.1 模型配置与试验设计 |
3.3.2 观测数据预处理 |
3.3.3 水汽通量和水汽通量散度 |
3.4 三峡库区气候效应评估 |
3.4.1 三峡库区气候模拟性能评估 |
3.4.2 三峡水库对气温和感热的影响 |
3.4.3 三峡水库对降水和蒸发的影响 |
3.4.4 三峡水库对水分迁移和环流的影响 |
3.5 三峡库区气候效应作用机制 |
3.5.1 降水变化主要驱动因素 |
3.5.2 温度变化主要驱动因素 |
3.5.3 蒸发变化主要驱动因素 |
3.6 本章小结 |
第四章 气候变化下三峡水库区域气候效应对极端降水的影响 |
4.1 引言 |
4.2 试验设计与方法 |
4.2.1 试验设计与数据使用 |
4.2.2 极端降水评估方法 |
4.2.3 趋势分析及显着性检验 |
4.2.4 对流活动分析 |
4.3 气候变化下水库区域气候效应对极端降水的影响 |
4.3.1 库区降水模拟性能评估 |
4.3.2 气候变化对库区极端降水的影响 |
4.3.3 水库区域气候效应对极端降水的影响 |
4.4 水库区域气候效应对极端降水变化的作用机制 |
4.5 本章小结 |
第五章 三峡库区及其上游流域陆气耦合模拟系统构建 |
5.1 VIC水文模型构建 |
5.1.1 VIC水文模型发展概况 |
5.1.2 VIC模型基本原理 |
5.1.3 VIC水文模型基础数据 |
5.1.4 VIC水文模型方案配置 |
5.2 气候模式动力降尺度误差订正 |
5.2.1 混合分布分位数映射法 |
5.2.2 基于遗传算法的参数寻优 |
5.2.3 分位数映射法订正性能评估 |
5.3 三峡库区及其上游流域陆气耦合模拟系统 |
5.4 本章小结 |
第六章 气候变化下三峡水库区域气候效应对流域径流的影响 |
6.1 引言 |
6.2 试验设计、数据及方法 |
6.2.1 试验设计与数据 |
6.2.2 周期分析 |
6.3 CMIP5降尺度订正评估 |
6.4 气候变化下库区及上游流域降水和气温演变趋势 |
6.4.1 降水未来演变趋势 |
6.4.2 气温未来演变趋势 |
6.5 气候变化下三峡水库区域气候效应对径流的影响 |
6.5.1 陆气耦合模拟历史流量过程验证 |
6.5.2 气候变化对流域径流的影响 |
6.5.3 水库区域气候效应对流域径流的影响 |
6.6 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 创新点 |
7.3 研究中的不足和未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间的科研成果 |
四、利用春季、夏季环流特征制作乌盟地区冬季降雪预报(论文参考文献)
- [1]CLM中植被发射率方案的发展及其对青藏高原地表温度的模拟[D]. 马小刚. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [2]基于情景分析的青海农牧社区减灾能力建设研究[D]. 邓彩霞. 兰州大学, 2021(09)
- [3]城市中气象探测环境保护问题与制度性对策[J]. 徐飞. 农业灾害研究, 2020(07)
- [4]大数据下大兴安岭地区区域洪水长期预报分析[D]. 吴振凯. 黑龙江大学, 2020(04)
- [5]寒区土壤水热变化及其对气候时空变化的响应研究[D]. 林百健. 东北农业大学, 2020
- [6]塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地与自然沙地局地气候差异研究[D]. 霍文. 南京信息工程大学, 2020(01)
- [7]黑龙江流域水文过程和湿地分布对气候变化的响应及预估研究[D]. 陈豪. 中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院), 2020(06)
- [8]ENSO事件对青海湖水位变化影响的研究[D]. 薛殷宗. 安徽农业大学, 2020(03)
- [9]藏北冬季降水异常的大尺度环流特征及影响因子[J]. 尼玛吉,柯宗建,陈丽娟,次仁央宗. 高原气象, 2021(01)
- [10]三峡水库区域水文气候效应及其未来趋势预测[D]. 黄亚. 广西大学, 2019(02)