中国干旱半干旱区陆气相互作用及其对区域气候的影响

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1、分类号：密级：研究生学位论文论文题目（中文）中国干旱半干旱区陆气相互作用及其对区域气候的影响论文题目（外文）Land-atmosphereinteractionanditsimpactsontheregionalclimateinaridandsemiaridregionsinChina研究生姓名苑广辉学科、专业大气科学·大气物理学与大气环境研究方向大气边界层与陆气相互作用学位级别理学博士导师姓名、职称张镭教授论文起止年月2015年9月至2018年5月论文提交日期2018年5月论文答辩日期2018年5月学位授予日期校址：甘肃省兰州市学院：大气科学学院学号１２：０

2、１５０９００３４０学生姓名：苑广辉导师姓名：张镭．：大气科学大气物理学与大气环境学科名称ＩＩＩ１１｜｜ＩＩ〒旱区陆气相互作用及其龍域ｉ仑文题目：｜｜｜ＩＩＩ原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研宄所取得的成果。学位论文中凡引用他人己经发表或未发表的成果，数据、观点等，均已明确注明出处。除文中己经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。．本声明的法律责任由本人承担。？论文作者

3、签名娜，Ｌ引：哞曰期．关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大。、学本人完全了解兰州大学有关保存使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅本人；授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或一与该论文直接相关的学术论文或成果时，第署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研宂内容：＇＾可公开以□己理申请适本授不宜开，在学位公室保密，解密

4、后用权书。公办办＂”一Ｖ上）（请项选在以选内择其中项打卞雖死：论作签名：签名１ｇ文者导师截：：４／＇日日期期中国干旱半干旱区陆气相互作用及其对区域气候的影响摘要地气之间的能量和水汽交换对气候变化有重要的影响。中国干旱半干旱区水资源短缺、生态脆弱、沙尘天气频发，人类活动、下垫面和气候变化三者之间相互作用强烈，研究该区域的陆气相互作用及其对区域气候的影响对改善区域气候模拟效果、预测区域气候变化、选择区域可持续发展战略具有重要的意义。干旱半干旱区观测站点分布较少，限制了该项研究的进行，同时关于下垫面条件改变对气温和降水影响的研究仍存在一些争议和不确

5、定性。本文利用兰州大学半干旱气候与环境观测站（SACOL）湍流观测资料，分析了不同坐标旋转方法在复杂地形上的适用性，总结出一套适用于SACOL站的总体湍流特征参数化方案，从而获取了较高质量的湍流通量数据，为后续的陆气相互作用研究提供基础，同时对比分析了SACOL站、通榆农田及退化草地观测站土壤湿度、净辐射、水汽压差三者对能量分配的影响差异和机制。利用改变土壤湿度、地表发射率、植被覆盖度三组WRF模拟实验，结合观测数据、卫星数据研究中国干旱半干旱区土壤湿度和植被覆盖度对日温差（DTR）的影响。对比分析了中国干旱半干旱区和湿润半湿润区土壤湿度和水汽通量辐合对降水的影响强弱

6、和影响方式。（1）经过超声虚温订正、坐标旋转、空气密度脉动订正以及平稳性检验、总体湍流特征检验、总体质量分级处理，摩擦速度（u）、感热通量、潜热通量、*CO2通量高质量数据所占比例分别为45%-62%、66%-68%、62%-65%、52%-54%。采用二次坐标旋转得到的高质量数据比例与采用平面拟合相比：u提高了17%，*后三种通量略降低2%-3%。平面拟合和分风区平面拟合两种结果的差别主要体现在u上，只考虑主导风向数据二次坐标旋转得到的u质量仍最好。综合兼顾**数据质量和计算工作量，在复杂地形上处理湍流观测资料的最优坐标旋转方法是二次坐标旋转。（2）在土壤较干情况下

7、，波文比随着土壤湿度的增加迅速降低；当土壤变湿之后，波文比对土壤湿度的变化不敏感。净辐射和水汽压差会影响波文比对较干土壤湿度的敏感性和达到稳定波文比时的土壤湿度阈值。波文比随着净辐射增加而增加，但在净辐射的高值区，尤其是土壤湿度较干时会出现波文比降低的情况。降低土壤湿度，有助于提升净辐射和水汽压差对有效能量分配的影I响。水汽压差对波文比的作用是非线性的，主要依赖于不同土壤湿度和净辐射条件下水汽压差对潜热通量的正负影响强弱。（3）土壤湿度分别通过调节白天的有效能量分配和夜间地表发射率而影响日最高温（Tmax）和日最低温（Tmin），土地干旱化对Tmax