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陆面过程与我国西北农业主产区气候变化的相互作用机理研究
日期:2014-09-17     来源:杨凌科技信息中心    
 
   依托气象观测站测量数据、农田生态系统野外观测台站动态连续的观测数据、气象及生物因子观测数据,开展西北地区典型粮食作物(小麦、玉米等)下垫面能量和水循环相关过程的观测,进行陆面过程对下垫面参数动态变化的敏感性分析,并模拟典型粮食作物(小麦、玉米等)下垫面的陆面过程,从农业生态环境要素(水分、热量、土壤肥力、作物品种)、生产过程和产出等系统构成出发,开展农业主产区气候和陆面过程相互作用关系研究,明确影响粮食产量的关键气候因子,阐明陆面过程与我国西北农业主产区气候变化的相互作用机理。该机理是课题主要内容“全球气候变化对我国西北地区能量和水分循环及农作物产量的影响机理研究”的关键技术之一,需要开展详细深入的研究,是开展课题研究目标作物产量监测研究的充要条件。
      陆地表面是全球气候系统中能量、水分循环中重要的一环,地表能量水分平衡对大气环流和全球气候具有重要的影响,准确模拟陆面物理、生化过程是评估我国未来气候变化的前提条件。利用本模式可以研究土地利用类型的改变对地表能量、水分平衡的影响机理,建立包括植被生化过程的陆面过程模式;将陆面过程模式与WRF耦合,研究地表能量平衡改变对大气运动的影响;开展敏感性数值实验,探讨土地利用变化(Land Use Change, LUC)对气候的影响。
       陆气耦合模型涉及的对象及物理过程如图1所示,模式的主要物理过程参数化过程包括:
      1)长短波辐射;
      2)光合作用;
      3)湍流输送;
      4)土壤水热输送;
      5)地表水文过程。
 
 
图1  陆气耦合模型研究对象及涉及物理过程过程示意图
 
 
(资料来源:北京大学)