土地利用和土地覆盖变化(Land Use and Land Cover Chang,LUCC)通过影响局地陆面过程及陆气相互作用进而影响局地天气和气候。为探究LUCC产品对陆气相互作用的影响,本文采用了三套LUCC产品,包括USGS、Landsat和MODIS,模拟研究不同LUCC...土地利用和土地覆盖变化(Land Use and Land Cover Chang,LUCC)通过影响局地陆面过程及陆气相互作用进而影响局地天气和气候。为探究LUCC产品对陆气相互作用的影响,本文采用了三套LUCC产品,包括USGS、Landsat和MODIS,模拟研究不同LUCC产品对华东地区土壤和近地面温度、湿度的影响。结果表明,不同LUCC产品的土地利用类型差异主要在城市、农田和以草地、森林为主的自然植被。与USGS产品相比,Landsat和MODIS产品的城市和森林面积分别增加了2%和15%以上,农田面积则减少了17%左右。模拟结果表明,Landsat和MODIS产品的城市面积增加导致该区域的土壤温度和湿度增加,感热通量分别增加了28.1 W·m^(-2)、68.3 W·m^(-2),潜热通量分别减少了28.3 W·m^(-2)、81 W·m^(-2),这使得2 m气温增加了1.5℃左右,相对湿度减小了约9%。USGS产品中的农田和草地在Landsat和MODIS中改变为森林也使得土壤温度、湿度和近地面能量通量、温度和湿度的空间分布随之产生变化,但相比于城市面积改变导致的变化较为复杂。此外,不同LUCC产品之间的城市面积变化对土壤温度、湿度和近地面能量通量、温度和湿度的影响要大于农田和自然植被变化产生的影响。最后,对比三个试验模拟的土壤温度、土壤湿度、2 m气温和相对湿度结果与GLDAS(the Global Land Data Assimilation System)或站点观测资料的相关性、均方根误差、平均偏差和认同指数可以发现,使用更准确、细致的Landsat产品的模式对近地面气象条件的模拟性能要优于USGS和MODIS产品模拟结果。展开更多
通过统计分析并利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式进行多组敏感性试验研究发现,华北地区前期土壤湿度异常与夏季高温热浪的关系受到西太平洋副热带高压(西太副高)强度的影响。当西太副高异常偏强时,其西侧南风携带来自热...通过统计分析并利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式进行多组敏感性试验研究发现,华北地区前期土壤湿度异常与夏季高温热浪的关系受到西太平洋副热带高压(西太副高)强度的影响。当西太副高异常偏强时,其西侧南风携带来自热带海洋的大量水汽至华北地区南部并增加该区域降水,不利于前期土壤湿度干异常的维持,从而限制了前期土壤湿度异常对高温热浪的贡献。相反,当西太副高偏弱时,华北地区前期土壤湿度干异常持续能力较强,有利于局地高温热浪的发展。西太副高强度与热带中东太平洋地区海温有关。当夏季热带太平洋海温异常处于暖位相时,西太副高强度相对较弱且华北地区南部降水偏少,有利于前期较干土壤条件的维持。此类情况下前期土壤湿度异常可以作为高温热浪的预测信号。展开更多
本文主要利用美国冰雪资料中心(The National Snow and Ice Data Center)提供的卫星反演积雪资料和ERA40土壤温度再分析资料,采用相关分析,对欧亚北部冬季新增雪盖面积(冬季TFSE)与我国夏季气候异常关系的可能物理途径进行了初步研究。...本文主要利用美国冰雪资料中心(The National Snow and Ice Data Center)提供的卫星反演积雪资料和ERA40土壤温度再分析资料,采用相关分析,对欧亚北部冬季新增雪盖面积(冬季TFSE)与我国夏季气候异常关系的可能物理途径进行了初步研究。结果表明,春夏季陆面季节演变异常是上述"隔季相关"的重要纽带:当冬季TFSE偏大时,欧亚北部大范围积雪—冻土自西向东、由南向北的融化进程明显减慢,受其影响,至夏季,东亚中高纬区积雪和地表冻土的融化异常强烈,土壤温度明显偏低,这种夏季陆面异常可能通过自身的冷却作用,通过加强东亚中高纬异常北风对东亚中纬区夏季变冷产生直接影响,进而与西太平洋副热带高压,乃至与我国江南夏季降水异常产生关联;冬季TFSE偏小时相反。分析表明,冬季TFSE信号在东亚中高纬局地的春季积雪—冻土融化过程中被加强,并在夏季达到显著。展开更多
文摘土地利用和土地覆盖变化(Land Use and Land Cover Chang,LUCC)通过影响局地陆面过程及陆气相互作用进而影响局地天气和气候。为探究LUCC产品对陆气相互作用的影响,本文采用了三套LUCC产品,包括USGS、Landsat和MODIS,模拟研究不同LUCC产品对华东地区土壤和近地面温度、湿度的影响。结果表明,不同LUCC产品的土地利用类型差异主要在城市、农田和以草地、森林为主的自然植被。与USGS产品相比,Landsat和MODIS产品的城市和森林面积分别增加了2%和15%以上,农田面积则减少了17%左右。模拟结果表明,Landsat和MODIS产品的城市面积增加导致该区域的土壤温度和湿度增加,感热通量分别增加了28.1 W·m^(-2)、68.3 W·m^(-2),潜热通量分别减少了28.3 W·m^(-2)、81 W·m^(-2),这使得2 m气温增加了1.5℃左右,相对湿度减小了约9%。USGS产品中的农田和草地在Landsat和MODIS中改变为森林也使得土壤温度、湿度和近地面能量通量、温度和湿度的空间分布随之产生变化,但相比于城市面积改变导致的变化较为复杂。此外,不同LUCC产品之间的城市面积变化对土壤温度、湿度和近地面能量通量、温度和湿度的影响要大于农田和自然植被变化产生的影响。最后,对比三个试验模拟的土壤温度、土壤湿度、2 m气温和相对湿度结果与GLDAS(the Global Land Data Assimilation System)或站点观测资料的相关性、均方根误差、平均偏差和认同指数可以发现,使用更准确、细致的Landsat产品的模式对近地面气象条件的模拟性能要优于USGS和MODIS产品模拟结果。
文摘通过统计分析并利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式进行多组敏感性试验研究发现,华北地区前期土壤湿度异常与夏季高温热浪的关系受到西太平洋副热带高压(西太副高)强度的影响。当西太副高异常偏强时,其西侧南风携带来自热带海洋的大量水汽至华北地区南部并增加该区域降水,不利于前期土壤湿度干异常的维持,从而限制了前期土壤湿度异常对高温热浪的贡献。相反,当西太副高偏弱时,华北地区前期土壤湿度干异常持续能力较强,有利于局地高温热浪的发展。西太副高强度与热带中东太平洋地区海温有关。当夏季热带太平洋海温异常处于暖位相时,西太副高强度相对较弱且华北地区南部降水偏少,有利于前期较干土壤条件的维持。此类情况下前期土壤湿度异常可以作为高温热浪的预测信号。
文摘本文主要利用美国冰雪资料中心(The National Snow and Ice Data Center)提供的卫星反演积雪资料和ERA40土壤温度再分析资料,采用相关分析,对欧亚北部冬季新增雪盖面积(冬季TFSE)与我国夏季气候异常关系的可能物理途径进行了初步研究。结果表明,春夏季陆面季节演变异常是上述"隔季相关"的重要纽带:当冬季TFSE偏大时,欧亚北部大范围积雪—冻土自西向东、由南向北的融化进程明显减慢,受其影响,至夏季,东亚中高纬区积雪和地表冻土的融化异常强烈,土壤温度明显偏低,这种夏季陆面异常可能通过自身的冷却作用,通过加强东亚中高纬异常北风对东亚中纬区夏季变冷产生直接影响,进而与西太平洋副热带高压,乃至与我国江南夏季降水异常产生关联;冬季TFSE偏小时相反。分析表明,冬季TFSE信号在东亚中高纬局地的春季积雪—冻土融化过程中被加强,并在夏季达到显著。
