黑河流域水-土-气-生相互作用的数值研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 高艳红 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2003 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 吕世华 |
| 关键词 | 陆面过程 流域汇流过程 绿洲效应 临界尺度 人工灌溉 |
| 中文摘要 | 陆面过程是气候系统不可缺少的组成部分，尤其是生态不稳定的干旱、半干旱地区，研究这类典型地区的陆气相互作用具有重要意义。陆一气相互作用研究涉及各种不同的时间与空间尺度，涉及地球物理、大气化学、生物化学、生态演替等过程，需要气象学家、海洋学家、水文学家、生物学家、地球物理学家、力学家、应用数学家，计算数学家同环境科学家的通力合作。以往的研究都是在各自的学科领域内进行的，具有很大的局限性。于是综合考虑地气间水、土、气、生、人相互作用的问题被提上了科研日程。黑河流域是河西地区最大的内陆河流域，这里有着独特的气候和自然条件，能、水转化尤为复杂，是一个体现了水文、土壤、生态、大气和人类活动相互作用的典型流域。目前为止，对这一流域的研究大多局限在不同的学科之内，学科交叉方面的工作还需要进一步加强。本文运用包含土壤、植被陆面过程OSU璐M的大气模式MMS，将分布式水文模式DHSVM中汇流方案与其棍合，成功地模拟了加02年7月黑河流域上游的洪水事件，并分析了汇流过程中地表特征场以及近地层气象要素场的变化；用HEC-HMS模型简单分析了黑河流域一次降水径流过程；对荒漠中的绿洲效应进行了模拟，分析了绿洲维持、发展的临界尺度问题；最后模拟了人工灌溉对绿洲系统的影响。具体内容如下：1．将分布式水文模式中坡面汇流方案与中尺度大气模式MMS祸合，综合考虑了地表坡度和坡向，并用这一祸和模式再现了洪水的流动过程。每点的径流量按照与它相邻八个方向点的地形坡降不同，按比例分流。坡面汇流方案的加入，使得大气模式中实现了地表水在水平方向的重新分布，这种地表水的再分配引起了地表状况的改变，从而导致大气要素场的重新分布，本文综合考虑了陆地水文状况与气候之间的相互影响。2．运用水文模式系统HEC-HMS模拟了1989年6-8月黑河上游出山口莺落峡站的流量变化。通过对几套方案的统计结果比较分析，结果表明SCs曲数模式、Clark UH模式以及指数衰减基流模式组合整体模拟效果最好。3．模拟了黑河流域中游绿洲的“绿洲效应”的典型特征，并从动力学角度模拟分析了不同尺度绿洲对大气环境的影响。3km尺度绿洲地表有时也可以呈现低温、高湿的环境，但是只有大于4km尺度的绿洲才能形成有利于“绿洲效应”维持的绿洲-沙漠热力环流，正是由于这种局地热力环流形成的“逆温”和“逆湿”结构，保障了绿洲的稳定性与保守性，抑制了蒸散，不仅有利于绿洲本身湿度的保持，而目有利于绿洲边缘的沙生作物生长，从而为绿洲的发展提供了可能。所以本文认为绿洲临界尺度基本为4km左右。4．对人工灌溉对绿洲小气候造成的影响进行了探索。通过对张掖绿洲灌溉试验的模拟，成功模拟了地表感热通量，潜热通量以及波文比十天内的变化状况；比较了不同方式灌溉下的土壤及大气要素的变化，并对不同水量及频率灌溉对环境影响进行了分析。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 163 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21971]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 高艳红. 黑河流域水-土-气-生相互作用的数值研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2003. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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