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国家自然科学基金(40405021): 作品数：12 被引量：128H指数：9; 相关作者：高艳红程国栋冉有华刘伟李海英更多>>; 相关机构：中国科学院中国民用航空局兰州大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中国科学院寒区旱区环境与工程研究所知识创新工程项目中国科学院西部行动计划项目更多>>; 相关领域：天文地球水利工程农业科学环境科学与工程更多>>

黑河下游绿洲地表辐射平衡及小气候特征分析被引量：12: 2006年; 利用额济纳绿洲2004年5～10月微气象站观测资料，分析了该地区地表能量平衡及小气候特征．结果表明：在绿洲内太阳总辐射、光合有效辐射、净辐射有明显的季节变化及日变化，日峰值及月总量在7月份达到最高．地表能量平衡季节变化显著，5、8、9、10月份，地面能量交换基本以感热通量为主，Bowen比值在日间〉4；6、7月份，潜热蒸发是能量平衡的主要部分，Bowen比基本〈1．5～10月土壤热通量值始终较小，约占净辐射的15％～20％．绿洲内近地层风速基本在0～5m·s^-1之间，夜间风速变化很小，日间风速较大．随着土壤深度的增加，土壤温度变化趋势越来越缓慢，地表温度波动变化最大，而在40cm深处土壤温度日变化很小．; 张艳武冯起黄静司建华张小由苏永红; 关键词：绿洲地表能量平衡小气候特征

黑河流域植被覆盖度计算及其影响的中尺度模拟被引量：21: 2007年; 运用基于遥感的中国西北土地覆盖动态监测系统(NOAA AVHRR Processing Chain,NOAA-Chain)预处理系统对改进的甚高分辨率扫描辐射仪(AVHRR)影像资料进行处理得到的归一化植被指数(NDVI),基于像元二分原理得到2002年黑河流域植被覆盖度分布,将其与Gutman 1998年所作全球植被覆盖度数据在黑河流域范围进行了对比分析,发现2002年黑河流域中上游植被整体呈退化趋势,主要绿洲区植被覆盖度增大。分别将这两套植被覆盖度数据引入中尺度大气模式MM5中进行黑河流域中上游气候模拟。通过与气温观测值的比较,发现用黑河流域植被覆盖度数据模拟的气温偏差小于用全球植被覆盖度的模拟结果;植被分布与潜热通量分布的空间相关性最好;植被覆盖度变化对局地温度场变化影响很大。; 高艳红刘伟冉有华马明国程国栋FEI Chen; 关键词：植被覆盖度植被指数黑河流域

黑河流域土地覆盖分类数据的建立及其影响的模拟被引量：19: 2007年; 基于黑河流域1∶100000土地覆盖分布图,融合了1∶1000000植被分类图,按照美国地质调查局(USGS)提出的土地覆盖分类标准,合成了与全球土地覆盖类型分类标准相同的空间分辨率为1 km黑河流域土地覆盖类型分布(简称综合分类)。将综合分类数据与USGS全球土地覆盖类型数据在黑河流域范围内进行对比,发现土地覆盖类型分布变化区域主要集中在流域中游的绿洲区,许多绿洲在全球数据中体现为草地,在综合分类中为灌溉农田,同时综合分类数据中较全球数据增加了许多城镇用地。利用两套土地覆盖类型分布数据对2003年黑河流域中上游大气要素进行了模拟,比较了不同土地覆盖类型分布对气温等大气要素的影响,结果显示,土地覆盖参数中地表反照率和比辐射率的空间分布与近地层大气要素和土壤温、湿场分布的空间相关性高;比辐射率和粗糙度变化对局地大气、土壤要素影响较大,绿洲区土地覆盖类型大多由草地变为灌溉农田,导致了气温升高,其中不排除城市化的影响,无论从特征参数变化与大气要素模拟值变化场的空间相关性还是特征参数变化引起的气温变化的关系看,气温变化与比辐射率变化关系较密切。在黑河流域中上游可以通过增大灌溉农田比辐射率来提高气温模拟的准确性,这一结论还需要更多的观测与模拟的验证。; 刘伟高艳红李海英冉有华程国栋FEI Chen; 关键词：黑河流域植被图地表特征参数大气模式

不同分辨率地形数据对黑河流域模拟结果的对比分析被引量：9: 2007年; 陆面模式和分布式水文模式都要求细致的地面要素场描述,其中地形数据是一个重要的因子。目前,美国地质调查局(USGS)制作的全球30″地形数据已广泛应用于陆面模式和分布式水文/生态模式中,这套全球地形数据可以比较准确地描述地形的大尺度分布,然而若描写复杂地形的小尺度分布细节则略显不足。在黑河流域,我们有高分辨率的30 m地形数据,这里首先对黑河流域范围的该两套数据进行了比较;为评估黑河流域超高分辨率地形数据在大气模式中对气象要素的模拟能力,在中尺度大气模式(MM5)中分别使用黑河流域超高分辨率地形数据和全球30″地形数据,对黑河流域2003年6月大气要素场进行模拟。模拟结果显示,无论从要素场本身与地形空间分布的相关性还是要素变化的空间分布与地形变化的相关性看,地形对气压场、土壤和大气温度场以及大气可降水量场都有着重要影响,地形分布对月总降水量的空间分布也有一定影响。黑河数据对气温以及风向的模拟能力好于USGS数据,对降水过程模拟的改善程度不是很明显。; 刘伟高艳红冉有华程国栋; 关键词：黑河流域气温降水

黑河流域土壤参数修正及其对大气要素模拟的影响被引量：9: 2007年; 根据Cosby等1984年总结的土壤特征参数计算方法和基于黑河流域53个土壤剖面数据,得到对应于美国农业土壤分类标准的黑河流域6类土壤的平均粘、砂含量,计算了黑河流域各类土壤的特征参数,分别采用Cosby等计算的土壤参数以及黑河土壤剖面数据计算的土壤参数,运用耦合了NOAH陆面过程模型的大气中尺度模式(Mesoscale Model version 5,MM5)模拟土壤参数变化对黑河流域中上游大气要素模拟的影响。结果显示:b参数和饱和导水率改变对局地能量变化影响很大,饱和土壤水势以及孔隙度对局地水分传输变化影响较大。特征参数变化引起的温度场变化位于砂质土壤和粉壤土覆盖范围,而湿度相关要素场变化则主要位于中游绿洲粉壤土、粉土覆盖区。通过与观测值的比较发现,除阿拉善右旗外,使用Heihe数组土壤参数后模拟的气温、湿度及风场都有一定改进。; 高艳红程国栋刘伟崔文瑞柳媛普李海英彭红春王遂缠; 关键词：黑河流域 MM5模式

额济纳绿洲地表辐射和热量特征研究被引量：10: 2006年; 通过利用2003年9月5日～9月29日黑河下游额济纳地区的微气象观测资料,分析了额济纳绿洲在晴天、阴天和降水天气条件下的地表辐射、热量平衡和土壤温度等微气象特征。结果表明：在不同天气条件下近地层微气象特征变化有很大差别,晴天时地表微气象特征日变化规律明显,阴天和降水天时变化规律不明显。观测期间平均气象特征与晴天较接近,平均总辐射、净辐射和感热通量与晴天比值基本大于0．8。晴天的日变化特征基本上代表了绿洲区的气候特征,阴天和降水天时的变化表示了在晴天基础上的扰动大小。晴天时地面热量交换以感热通量为主,日间绿洲内平均Bowen比为1．5左右；阴天地面热量交换以潜热通量为主,平均Bowen比在0．5左右。; 张艳武冯起黄静苏永红司建华; 关键词：绿洲地表辐射

祁连山地区生态环境恶化对环境影响的数值模拟被引量：8: 2007年; 利用中尺度模式MM5,依据祁连山地区复杂地形下生态环境恶化的事实,设计了一个控制试验和一个敏感性试验,数值模拟结果表明:MM5模式能够较好地模拟祁连山地区的降水;祁连山地区生态环境恶化对周围地区甚至较远地区的降水会产生较大的影响,区域平均降水减少约2%,对本地区的生态环境很不利;模拟区域感热通量增大,潜热通量减小,但是潜热通量变化的绝对值大于感热通量变化的绝对值,因此热通量是减小的;模拟区域气温和地面温度升高,同时土壤温度也升高。; 李锁锁吕世华高艳红文莉娟柳媛普; 关键词：生态环境恶化数值模拟中尺度模式MM5

耦合冻土方案的大气模式对祁连山区春季土壤状况的模拟被引量：9: 2007年; 对黑河流域上游山区水源涵养林区2003年春季土壤温度、湿度变化进行分析,运用耦合冻土参数化和没有耦合冻土参数化的大气模式MM5对该区春季过程进行了模拟,并与观测值进行对比,对模拟的产流量做了初步分析.结果显示:考虑冻土参数化方案对土壤温度模拟的改进主要体现在表层土壤,对深层土壤温度的模拟没有大的改进;考虑冻土参数化方案改进了对100 cm深度以内的土壤含水量的模拟,很大程度上缩小了模拟值与观测值之间的绝对误差.总体来讲,考虑了冻土参数化的模拟结果在一定程度上改进了模式对黑河流域上游季节冻土区土壤温、湿状况的模拟,在一定程度上逼近祁连山区的春季土壤状况.考虑冻土参数化和没有考虑冻土参数化对产流量的模拟表明,冻土参数化对产流量模拟有很大影响,冻土形成的不透水层可以产生更多的地表径流.尽管考虑冻土参数化过程对模拟结果有一定程度的改进,但模拟结果与实测结果还是有一定差距的.因此,进行寒区冻土过程模拟时,还需要进一步对土壤信息、模式物理过程,大气背景场驱动数据以及局地因素进行详细而精确的考虑,以期进一步提高模式在寒区的模拟性能,特别是为高寒山区无观测地带陆气相互作用研究提供依据.; 高艳红程国栋尚伦宇刘伟; 关键词：大气模式土壤温度土壤含水量

陆面水文过程与大气模式的耦合及其在黑河流域的应用被引量：31: 2006年; 陆面过程模式对陆面水文过程有比较详尽的描述，然而，目前的陆面水文过程只考虑了垂直方向的水分运移，比较适合平坦地区的模拟，而在地形坡度较大的山区只考虑垂直方向的水分移动是不够的，尤其是目前随着计算机条件提高，分辨率越来越高，地表水以及土壤水的侧向流动成为山区水文过程必须考虑的部分。同时，目前的陆面过程模式中的径流量是作为诊断量处理，不参与运算。针对以上问题，对Noah陆面过程模式进行了改进，增加了地表积水和积水蒸发、坡面汇流方案、次表面流方案，并且将Routing模块通过次网格过程与大气中尺度模式MM5耦合，发展了高分辨率大气-水文耦合模式。运用发展的高分辨率大气-水文耦合模式，对黑河流域中上游2003年6月23-25日降水过程进行了模拟，研究了陆面水循环过程对大气场的影响。结果表明陆面水循环过程对近地层大气影响很大，首先影响了土壤的湿度与蒸发，进而对边界层稳定性，云结构、云水、雨水含量产生影响，对区域降水也有一定影响。; 高艳红程国栋崔文瑞CHEN FeiDavid GochisYU Wei; 关键词：陆面水文过程 MM5 黑河流域

河西绿洲对祁连山区环境影响的数值模拟被引量：4: 2007年; 利用中尺度模式MM5V3.7,设计了河西绿洲对祁连山区环境影响的控制试验和河西绿洲退化为沙漠稀疏植被的敏感性试验,数值模拟结果表明:河西绿洲的退化对祁连山区环境有较大的影响,绿洲退化之后激发出一个局地热力环流,使得祁连山区的谷风增大,气温升高,湿度减小,这种热力作用可以到达高空550hPa左右;绿洲的退化对局地环境也会产生较大的影响,如局地气温升高,湿度减小,感热通量增大,潜热通量减小。; 李锁锁吕世华柳媛普; 关键词：河西绿洲数值模拟

国家自然科学基金(40405021)

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