Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 青藏高原蒸散发时空变化特征研究 | |
| 其他题名 | Spatial and temporal distribution of evapotranspiration on the Tibetan Plateau of China |
| 宋璐璐 | |
| 出版年 | 2013 |
| 学位类型 | 博士 |
| 导师 | 吴绍洪 |
| 学位授予单位 | 中国科学院大学 |
| 中文摘要 | 蒸散发(evapotranspiration, ET)过程是水文循环的关键环节，也是能量平衡的重要组成部分，决定了土壤-植被-大气系统中的水、热传输，对其进行定量估算是评价生态系统生产力、水源涵养能力、区域耗水、土壤水分运移以及土地利用/土地规划的基础，更是全球或区域气候变化研究的重要内容，同时蒸散发的精确模拟对于防治土地沙漠化、规划农业灌溉方案、水资源的合理开发以及保持我国水资源安全具有重要应用价值。青藏高原具有独特的气候条件和自然环境，对全球气候变化比较敏感，近年来，受气候变暖趋势的影响，青藏高原普遍出现冰川消融，冻土减少和生态系统退化等现象，因此，明确青藏高原降水以及蒸散发的时空动态格局，对于认识青藏高原对于气候变暖的水文循环响应具有重要意义。本文利用PM-Mu(2011)模型对青藏高原蒸散发量进行模拟，首先针对青藏高原的特殊性，对于PM-Mu(2011)进行了改进，在模型中添加了积雪蒸发和水体蒸发模块，并且利用MODIS数据和气象观测数据作为模型驱动数据，对2000-2010年青藏高原不同时间分辨率的蒸散发进行估算，分析蒸散发在青藏高原的空间、时间和不同土地覆被类型之间的分布特征；以PM-Mu(2011)模型的输入参数为依据，对影响蒸散发的环境要素进行相关性分析，探讨蒸散发的变化原因；最终以水量平衡原理为基础，结合青藏高原降水量，对水分盈亏状况(降水和蒸散发差值)做了探讨，本研究的主要结论如下：2000-2010年青藏高原区域平均蒸散发量为383.0 mm?year-1，其空间分布趋势呈现从东南向西北递减的特征，青藏高原季节蒸散发总体呈现出春冬季低夏秋季高的变化特点，冬季最低为48.1 mm?season-1，夏季最高为172.6 mm?season-1，春季和秋季分别为72.1和89.6 mm?season-1。从蒸散发量的年际变化来看，近11年来，青藏高原蒸散发呈现显著下降的趋势，下降速率为6.6 mm?year-1。青藏高原蒸散发的季节变化表明，四季的蒸散发量在近11年间均表现出显著下降的趋势，其中冬季蒸散发量下降趋势最显著，夏季次之。此外，2000-2010年平均日蒸散发为8.4 mm?day-1，11年中平均日蒸散发的最小值为7.4 mm?day-1，最大值为9.2 mm?day-1。除了蒸散发时空格局外，本文还对青藏高原12种土地覆被类型的平均蒸散发做了分析，结果表明，不同土地覆被类型的蒸散发有所不同：常绿阔叶林 (562.3 mm?year-1) > 郁闭灌木 (527.1 mm?year-1) > 常绿针叶林 (506.7 mm?year-1) > 灌木稀树草原 (464.0 mm?year-1) > 混交林 (482.0 mm?year-1) > 落叶阔叶林 (431.5 mm?year-1) > 落叶针叶林 (422.9 mm?year-1) > 草地 (420.12 mm?year-1) > 稀树草原 (313.7 mm?year-1) > 开阔灌木 (284.2 mm?year-1) > 农田 (448.2 mm?year-1) > 水体 (170.59 mm?year-1)。在2000-2010年12种土地覆被类型中，只有水体和常绿阔叶林年均蒸散发呈现显著上升的趋势，其它10种土地覆被类型的年均蒸散发在过去的11年间均呈现下降的趋势，其中4种土地覆被类型的下降趋势达到了显著水平，其中，下降趋势最大的是草地生态系统，下降速率为8.5 mm?year-1。相关分析表明，青藏高原蒸散发与湿度之间的相关性最大，其相关系数为0.72，青藏高原北部大部分地区以及青海省的蒸散发受湿度的影响最大，该区域的蒸散发会随着湿度的减小而减小；其次，蒸散发与温度之间的相关系数为0.58，西藏南部尤其是雅鲁藏布江下游谷底以及四川省南部小部分地区的蒸散发受温度的影响比较显著，出现随温度的增加而增加的现象；另外，雅鲁藏布江沿线、四川中部以及青海省的东部地区的蒸散发受叶面积指数（LAI）的影响比较显著，蒸散发随LAI的增加而增加，相关系数达到0.6。青藏高原多年平均水分盈亏(降水减去蒸散发)为80.1 mm?year-1，水分盈亏在整个青藏高原的分布趋势基本呈现从西北向东南逐渐增加。夏季水分盈亏最大，可达到 94.5 mm?season-1，而冬季的水分盈亏最小，仅为3.2 mm?season-1。2000-2010年青藏高原整个区域的水分盈亏呈现出显著增加的趋势，增加速率为5.0 mm?year-1。此外，四季水分盈亏在近11年间均呈现出上升趋势，其中只有冬季的水分盈亏上升趋势比较显著(P < 0.001)。与蒸散发相对应，12种土地覆被类型的水分盈亏量也有所不同：落叶阔叶林 (627.4 mm?year-1) > 落叶针叶林 (225.0 mm?year-1) > 混交林 (215.1 mm?year-1) > 常绿针叶林 (153.6 mm?year-1) > 水体 (126.7 mm?year-1) > 稀树草原 (93.7 mm?year-1) ＞ 郁闭灌木 (62.8 mm?year-1) > 草地 (46.3 mm?year-1) > 灌木稀树草原(45.0 mm?year-1) > 农田 (44.4 mm?year-1) > 开阔灌木 (40.6 mm?year-1) > 常绿阔叶林 (18.2 mm?year-1)。2000-2010年7种植被类型的水分盈亏呈现下降趋势，分别为水体、常绿针叶林、常绿阔叶林、混交林、灌木稀树草原、落叶针叶林以及农田，其中下降趋势最为明显的是水体，其下降速率为6.3 mm?year-1，而落叶阔叶林、郁闭灌木、开阔灌木、稀树草原和草地的水分盈亏均呈现上升趋势，上升趋势比较显著的是草地和稀疏草原。 |
| 英文摘要 | Evapotranspiration (ET) is very important for water cycle, and is determinant for the estimation of water and heat transfer in the Soil-Plant-Atmosphere Continuum (SPAC). Quantitative estimation of ET is the base of assessing terrestrial NPP, water conservation, regional water consumption, soil water transport, crop production, and land use/land planning. The accurate simulation of ET is not only especially important for the study on global or regional climate change, it also has significant application value in mitigating desertification, agriculture irrigation program planning, water resources development and maintaining reasonable security of water resources.Tibetan Plateau has unique climate conditions and natural environment and it is very sensitive to global climatic change. The warming trend over the Tibetan Plateau during recent decades would lead to glacier retreat and permafrost and ecosystems degradation. So the dynamic of precipitation and evapotranspiration is important in understanding how the hydrological cycle response to climatic change on the Tibetan Plateau The PM-Mu (2011) was used to calculate the ET on the Tibetan Plateau. First of all, based on the characteristics of the Tibetan Plateau, we improved the PM-Mu (2011) model to be more adaptive. The snow evaporation module and water body evaporation module were added to the PM-Mu (2011) model. Then we used MODIS data and meteorological data to estimate the ET values with different temporal solutions on the Tibetan Plateau. |
| 中文关键词 | 青藏高原 ; 蒸散发 ; PM-Mu(2011)模型 ; 时空格局 ; 水分盈亏 |
| 英文关键词 | Tibetan Plateau evapotranspiration PM-Mu (2011) model Spatial-temporal pattern P-ET pattern |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 来源学科分类 | 自然地理学 |
| 来源机构 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/287211 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 宋璐璐. 青藏高原蒸散发时空变化特征研究[D]. 中国科学院大学,2013. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
| 个性服务 |
| 推荐该条目 |
| 保存到收藏夹 |
| 导出为Endnote文件 |
| 谷歌学术 |
| 谷歌学术中相似的文章 |
| [宋璐璐]的文章 |
| 百度学术 |
| 百度学术中相似的文章 |
| [宋璐璐]的文章 |
| 必应学术 |
| 必应学术中相似的文章 |
| [宋璐璐]的文章 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
