荒漠绿洲边界层结构的数值模拟

陆-气相互作用和中小尺度天气系统的研究中,水平不均匀边界层和水平不均匀地表的强迫作用都是重要的物理过程.本文用已建立的陆面过程与大气边界层耦合模式(BLCM),较详细地研究了草地周围为荒漠(半沙漠)的地表植被不均匀而造成的边界层结构特征和局地环流及其昼夜变化.通过边界层顶影响自由大气不同尺度的运动.模式结果揭示出最强的上升和下沉运动是发生在荒漠-草地间动力和热力不连续的界面附近,且呈现出不对称性.     

且末绿洲1961-2010年霜冻的变化特征及其对主要农作物的影响

利用且末绿洲近50 a初、终霜日等气候资料,分析该地区的霜冻变化特征,初步探讨其对主要农作物的影响.结果表明:且末绿洲近50 a来终霜危害大于初霜,初霜冻推迟、终霜冻提前趋势明显,无霜期呈微弱延长趋势但不显著;初、终霜均具有5a、33 a的振荡周期,未来一段时期均处在偏晚期;进入21世纪以后未出现特早初霜和特晚终霜.总体上看,气候变暖使该地区霜冻灾害减少,对主要农作物的生长有利.     

沙漠-绿洲陆-气相互作用和绿洲效应的数值模拟

本文利用一个已发展的陆面过程参数化方案与大气边界层模式耦合,模拟了半干旱区绿洲戈壁非均匀下垫面的陆面过程及其与大气边界层的相互作用,给出了“绿洲效应”这一自然现象垂直剖面上更为清晰、准确和细致的结构特征.数值模拟的结果与早前的许多观测实验结论相吻合,即“绿洲效应”具有明显的“冷岛效应”和“湿岛效应”;它表现为在绿洲区域比戈壁沙漠区域环境温度低、湿度大、湍流动能输送弱,具有下沉气流而导致与周围戈壁沙漠区域产生水平输送环流.而更加细致地研究这些现象对于深入了解绿洲气候的形成和绿洲的维持机理具有重要的意义.     

额济纳绿洲沙尘暴沉积特征

1 Introduction Oases are unique ecosystems and important residences for our ancestors in arid and semiarid regions of the world, and have deeply been imprinted by human actions, such as Jericho oasis of Jordan Valley, Jarmo oasis of the Euphrates River an…     

基于遥感技术的开都河下游绿洲区土壤盐渍化动态监测研究

以3期遥感图像为数据源,经图像处理,并结合野外考察,建立解译标志进行遥感解译。结果表明,开都河下游绿洲区的盐渍化土地面积呈先增加后减少趋势,盐渍化程度呈先加重后减轻趋势;盐渍化土壤主要分布在开都河沿岸低洼地和博斯腾湖湖滨地区及其北岸清水沟、曲惠渠、乌什塔拉渠两岸附近;盐渍化的形成与研究区地形地貌、地下水以及干旱的气候条件密切相关,人类农业活动对盐渍化土壤形成具有重要作用。     

绿洲和戈壁近地面层热量和物质输送特征对比

利用甘肃金塔绿洲和戈壁10 m涡旋相关法的观测资料对比研究温度、湿度和二氧化碳浓度(CO₂)的平流和湍流通量特征.结果表明,在典型绿洲-戈壁复杂下垫面上,热量和物质的平流通量比湍流通量的值大1到2个量级;在绿洲和戈壁,受平流输送影响和下垫面强迫,不同性质标量湍流的水平和垂直通量分布具有不同的特征.     

远离绿洲的沙漠近地面观测实验

通过比较远离经录洲沙漠区与临近绿洲沙漠区近地面的观测资料，发现临近绿洲沙漠区的逆湿现象主要是受到绿洲干扰的影响，沙漠地区地气之间能量交换主要由感热控制，潜热能量可以忽略不计，两个沙漠地区感热通量基本相当。ＨＥＩＦＥ中沙漠或戈壁观测到的能量收支过程基本上能够代表干旱地区的特征。     

干旱区典型绿洲耕地扩张及其人文驱动研究——以新疆且末绿洲为例

近年来,在全国耕地面积持续减少的背景下,西北干旱区耕地呈扩张趋势,现有研究关注其自然因素驱动力,对人文因素驱动力,特别是灌溉设施和方式、政策、经济利益和市场导向等因素关注较少。选取干旱区典型绿洲——且末绿洲,采用最大似然法和人机交互式分类相结合的方法从1972,1990,2001,2011年影像中提取耕地信息,结合统计学方法分析且末绿洲耕地变化的时空趋势、耕地复种指数的动态变化;在充分考虑人口因素的前提下,增加灌溉设施和方式、政策、经济利益和市场导向等因素,探讨了绿洲耕地扩张的人文驱动力。研究结果表明:1970年以来,且末绿洲耕地面积时增时减,总体呈增长趋势;耕地复种指数波动上升;人口增长、灌溉设施和方式、政策、经济利益和市场等因素在不同阶段以不同方式影响着该绿洲耕地面积的扩张。政策、经济利益和市场因素是近10年绿洲耕地迅速扩张的主要驱动因素。     

干旱环境胁迫下农户适应性研究——基于民勤绿洲地区农户调查数据

适应能力及其评估框架为农户生计研究提供了一个新思路。本文在干旱环境背景下,借鉴农户可持续生计和适应能力相关理论,探讨民勤绿洲地区农户适应能力及适应行为。按照适应能力评估框架,构建农户适应能力评价指标体系,通过问卷和实地调查获取数据,在农户适应行为分类的基础上,测量不同适应类型农户的适应能力,分析影响农户适应类型的因素。结果表明：①从农户的适应行为来看,积极主动的适应行为选择较多,减少消费、参加社会保险等适应行为选择较少;农户适应类型中,综合适应型的比重最大,被动适应型最小。②农户的适应能力方面,各维度整体分布较为均衡,但自然能力和社会能力存在显著分异,而物质能力、金融能力、劳动能力和学习能力较均衡;不同农户适应类型中,综合适应型农户适应能力更稳定,务工主导型和被动适应型的稳定性较差。在适应能力六大维度中,物质能力在六大农户适应类型中所占比重最大,自然能力最小。③家庭物质资产、非农就业比重、社会网络、人均“退还关压”面积、受教育程度等适应能力指标对农户的适应行为选择具有显著影响。     

不同土壤湿度条件下绿洲边界层特征的敏感性试验

应用NCAR的非静力平衡中尺度数值模式MM5V3．6,设计了三种不同土壤湿度对金塔绿洲边界层的特征影响的敏感性试验。结果表明：土壤灌溉后地表温度和气温升温率较灌溉前有所减小。土壤湿度越大,绿洲温度越低,绿洲的“冷岛效应”越显著。绿洲灌溉后地面感热通量较灌溉前偏低,潜热通量比灌溉前高;土壤湿度越大,这种差异越显著。土壤湿度为0．35时,绿洲能够很好地表现绿洲特性,维持其自身的发展。绿洲边界层高度在灌溉前后有很大的变化。随着土壤湿度的增加,绿洲的边界层高度逐渐降低。这种较低的边界层对绿洲起到了保护作用,它将绿洲的能量与水分保存任较低的边界层中,促进了绿洲的进一步维持和发展。