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基于RegCM 4.7的中国土地利用变化对区域气候的影响
1
作者 胡嫚莉 赵子龙 李鑫 《水土保持学报》 北大核心 2025年第5期300-308,共9页
[目的]土地利用是人类活动影响气候变化的重要路径,探究土地利用变化对区域气候的影响机理与效应是全球可持续发展调控的关键科学问题。[方法]基于RegCM 4.7区域气候模型,输出分辨率为50 km,模拟2009-2018年中国地区土地利用变化背景下... [目的]土地利用是人类活动影响气候变化的重要路径,探究土地利用变化对区域气候的影响机理与效应是全球可持续发展调控的关键科学问题。[方法]基于RegCM 4.7区域气候模型,输出分辨率为50 km,模拟2009-2018年中国地区土地利用变化背景下的区域气候演变过程,并从地表热量平衡和低层环流场探讨气温和降水的变化机理。[结果] 1)研究区土地利用变化对气温影响更为显著;2)不同土地类型变化的气候效应不同,农用地转为林地后引起夏季气温的升高和降水增加,而林地转为农用地则引起降温,农用地转为建设用地引起气温升高,但降水量有所下降;3)土地利用变化对气候的影响存在显著的空间分异(东部响应强于西部)和季节差异,夏季气温和降水响应较强;4)不同土地利用转型对气温和降水具有不同调控机制,华东农用地转建设用地驱动夏季增温0.14℃,而华南林地扩张促进降水的增加。[结论]研究验证RegCM 4.7模型的实用性,结果可为编制气候韧性导向的国土空间规划提供科学依据。 展开更多
关键词 土地利用变化 气候效应 RegCM 4.7区域气候模式 数值模拟 变化机理
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青藏高原积雪变化特征及其对土壤水热传输的影响 被引量：19
2
作者 罗江鑫 吕世华 +1 位作者 王婷 刘宜纲 《高原气象》 CSCD 北大核心 2020年第6期1144-1154,共11页
青藏高原积雪变化对陆面能量水分传输过程有重要影响。本文采用RegCM4.7-CLM4.5模式模拟了高原及其周边地区31年的积雪过程,通过对模拟结果的EOF分解,发现高原积雪的时空变化主要呈现为高原主体与高原东北部反相、东西反相以及南北反相... 青藏高原积雪变化对陆面能量水分传输过程有重要影响。本文采用RegCM4.7-CLM4.5模式模拟了高原及其周边地区31年的积雪过程,通过对模拟结果的EOF分解,发现高原积雪的时空变化主要呈现为高原主体与高原东北部反相、东西反相以及南北反相3种模态,方差贡献率分别为30.05%,14.86%和8.48%。合成分析显示,高原积雪异常中心与高原的主要积雪区较为一致,积雪深度与积雪日数均有减小的气候倾向,高原东南部的"三江源区"减小趋势最明显,高原中北部积雪有略微增加的趋势。积雪与土壤水热参量的相关分析显示,多雪区积雪可以有效减少土壤中热量的流失,对土壤起到"保温"作用,积累和鼎盛阶段积雪与土壤温度、地表热通量同位相变化;积雪融水又可以增加土壤湿度,对土壤起到"增湿"作用,鼎盛阶段积雪与土壤含水量正相关,积雪日数对土壤湿度的影响要高于积雪深度。在多雪区,多雪年积累阶段、鼎盛阶段的土壤温度和土壤湿度也要高于少雪年。对整个高原而言,积雪偏多使得土壤冻结程度加大,土壤含水量减少。 展开更多
关键词 青藏高原 积雪 陆面过程 regcm4.7-CLM4.5模式
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区域气候模式RegCM砾石参数化方案及其在青藏高原模拟效果评估 被引量：6
3
作者 刘宜纲 吕世华 +1 位作者 徐悦 马翠丽 《高原气象》 CSCD 北大核心 2020年第6期1257-1269,共13页
为了将砾石的影响考虑进区域气候模式RegCM4.7中,首先建立了适配RegCM4.7模式包含砾石含量的土壤数据集,并发展了一套应用于区域气候模式的砾石参数化方案。在此基础上利用中国陆面融合再分析数据(CRA-40)评估了砾石参数化方案在高原区... 为了将砾石的影响考虑进区域气候模式RegCM4.7中,首先建立了适配RegCM4.7模式包含砾石含量的土壤数据集,并发展了一套应用于区域气候模式的砾石参数化方案。在此基础上利用中国陆面融合再分析数据(CRA-40)评估了砾石参数化方案在高原区域的模拟效果。结果表明:整个青藏高原范围内均存在砾石,且土壤中层以下含量更高;原始土壤水热参数化方案在高原区域模拟的地表与各层土壤温度普遍低于参照数据,而砾石参数化方案较原方案有所升高;原始土壤水热参数化方案在高原区域模拟的土壤体积含水量在土壤浅层偏高,在高原西部的土壤深层偏低,而砾石参数化方案进行了一定程度的修正。通过评估,砾石参数化方案对于青藏高原土壤水热的模拟效果有较为明显的提升。 展开更多
关键词 青藏高原 土壤砾石数据集 土壤砾石参数化 regcm4.7
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区域气候模式RegCM砾石参数化方案在青藏高原不同区域土壤水分输送的模拟分析 被引量：5
4
作者 刘宜纲 吕世华 +2 位作者 马翠丽 徐悦 罗江鑫 《高原气象》 CSCD 北大核心 2022年第1期79-92,共14页
在耦合CLM4.5的区域气候模式RegCM4.7中分别应用原始土壤水热参数化方案与改进后的砾石参数化方案在青藏高原西部、中部与东南部区域进行模拟,并根据砾石分布特征在每个区域选取单点分析了两种方案模拟结果存在差异的原因。在此基础上... 在耦合CLM4.5的区域气候模式RegCM4.7中分别应用原始土壤水热参数化方案与改进后的砾石参数化方案在青藏高原西部、中部与东南部区域进行模拟,并根据砾石分布特征在每个区域选取单点分析了两种方案模拟结果存在差异的原因。在此基础上利用中国陆面融合再分析数据(CRA-40)检验了砾石参数化方案在高原不同区域对于土壤含水量的模拟效果。结果表明:在应用砾石参数化方案的RegCM4.7模式中:地表水分输入较其他变量是影响地表土壤水文过程的主要因素;较低的砾石含量有利于土壤水分向下传输,较高的砾石含量在高原不同区域对于土壤水分向下传输的影响作用有所不同。砾石参数化方案在高原不同区域对于土壤水分的模拟效果存在差异,在高原东南部的模拟效果提升最为明显。 展开更多
关键词 青藏高原 regcm4.7 土壤砾石参数化 区域模拟效果
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青藏高原土壤砾石对能量水分输送的观测与模拟研究 被引量：1
5
作者 陶星宇 吕世华 +3 位作者 刘宜纲 罗江鑫 徐悦 程攀 《高原气象》 CSCD 北大核心 2022年第2期376-390,共15页
为了检验耦合了CLM4.5的区域气候模式RegCM4.7在加入砾石参数后对青藏高原土壤能量水分输送长期的模拟效果,因此选择青藏高原阿里站、那曲站、玛多站的观测数据和中国全球陆面再分析40年产品(CRA/Land)-逐日产品(陆面产品)对模式的模拟... 为了检验耦合了CLM4.5的区域气候模式RegCM4.7在加入砾石参数后对青藏高原土壤能量水分输送长期的模拟效果,因此选择青藏高原阿里站、那曲站、玛多站的观测数据和中国全球陆面再分析40年产品(CRA/Land)-逐日产品(陆面产品)对模式的模拟效果进行检验。结果表明:土壤温度的模拟效果较好,并且土壤深层较浅层相关系数更高,含砾石数据与再分析数据的偏差更小,多年数据的平均变化趋势更加统一;相较于土壤温度,土壤湿度的模拟效果稍差,尤其是在青藏高原中部,但是在青藏高原东部与西南部,模拟效果有较大提升,与再分析数据的偏差明显减小。通过连续多年的模拟发现,模式的模拟效果并未随着参数化方案的优化而逐年提升,而是在一定范围内波动,且每一年的模拟效果都较原模式在相关系数及均方根误差方面有所提升。 展开更多
关键词 青藏高原 regcm4.7 土壤湿度 土壤温度
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青藏高原夏季砾石与有机质对土壤水热影响的数值模拟
6
作者 陶星宇 吕世华 刘宜纲 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期549-560,共12页
青藏高原(简称高原,下同)地形复杂,各个区域土壤条件差异较大,土壤砾石与有机质对土壤水热有较大的影响。本文使用耦合了CLM4.5的区域气候模式RegCM4.7,通过修改模式所用地表数据以及相应的土壤水热参数化方案,分别建立了砾石方案(test2... 青藏高原(简称高原,下同)地形复杂,各个区域土壤条件差异较大,土壤砾石与有机质对土壤水热有较大的影响。本文使用耦合了CLM4.5的区域气候模式RegCM4.7,通过修改模式所用地表数据以及相应的土壤水热参数化方案,分别建立了砾石方案(test2)和砾石-有机质方案(test3)。模拟结果表明:test2较原方案(test1)对于高原西部的模拟效果提升明显,但对于高原东部的模拟效果欠佳。test3在test2的基础上,提升了高原中部与东部浅层土壤的模拟效果。test3的浅层土壤区域平均温度均方根误差从2.11℃下降到0.47℃,浅层土壤区域平均湿度均方根误差从0.05 mm^(3)·mm^(-3)下降到0.01 mm^(3)·mm^(-3)。同时,三种方案均能较好地模拟高原的地表温度。其中test3误差最小,区域平均的均方根误差从2.18℃下降到0.74℃,与再分析数据更加接近。 展开更多
关键词 青藏高原 regcm4.7 砾石有机质 参数化方案
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