青藏高原土壤温度的分布特征及其对高原热力作用的影响

• 作 者: 杨楠
• 出 处: 成都信息工程大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 青藏高原 土壤温度 高原热力作用 GLDAS

土壤温度作为表征土壤热力状况的重要参量,是陆面影响大气的主要因子。它可以通过影响地表能量和水分收支的变化来影响气候。本文使用较新的、连续性好的、高分辨率(0.25°×0.25°)的GLDAS Noah v2.1陆面模式资料,利用线性倾向估计、相关性分析、经验正交函数分解和灵敏度因子等方法,得出以下重要结论:(1)采用线性倾向估计、相关性分析和经验正交函数分解等方法,分析了2000-2016年青藏高原土壤温度的变化特征。结果表明,高原地区平均土壤温度比周边地区低,北部比南部低。EOF分析中土壤温度第一模态均表现出明显的全区一致升温型。四层土壤温度均逐年升温。高原地区增温趋势强于周边地区,高原主体部位西部增温强于东部。随着深度的增加,增温趋势逐渐减弱。(2)青藏高原年平均潜热通量的空间分布西北低,东南高。感热通量刚好相反。潜热通量和感热通量在西北—东南方向形成明显的热力梯度。年平均地表热通量在高原东南角有弱的负值区,其他地区都为正值区。潜热通量、感热通量、地表热通量四季空间分布特征有共同点:夏季最大,冬季最小。2000-2016年潜热通量以0.28(W/m~2)/year的速率显著增加。感热通量无明显趋势变化。地表热通量以0.03(W/m~2)/year的速率显著增加。(3)土壤温度对热通量的影响:土壤温度对潜热通量的影响:高原主体部位除了高海拔地区有显著负相关外,其余地区均为显著正相关。土壤温度和潜热通量同增同减,且逐年增加。秋季潜热通量响应土壤温度变化的灵敏度因子l最大,说明秋季土壤温度的变化对潜热通量的影响程度最大。全年、春季和秋季灵敏度因子l均呈现出显著增大的趋势,夏季和冬季灵敏度因子l均呈现出显著减小的趋势。土壤温度对感热通量的影响:土壤温度与感热通量相关性和土壤温度与潜热通量相关性刚好相反。高原西南腹地等地区为显著正相关。高原中心腹地负相关。冬季和春季随着土壤温度的增加,感热通量逐年减小。夏季感热通量与土壤温度为显著正相关。夏季灵敏度因子l最大,夏季土壤温度的变化对感热通量的影响程度最大。冬季灵敏度因子l为负值且绝对值最大,冬季土壤温度对感热通量的影响为反作用,且反作用最强。全年、秋季和冬季灵敏度因子l均呈现出显著增大的趋势,全年和秋季灵敏度因子l为正,土壤温度对感热通量的影响程度逐年增强。冬季的灵敏度因子l为负,土壤温度对感热通量的反作用影响程度逐年减弱。土壤温度对地表热通量的影响:高原主体部位呈现显著正相关,藏北高原相关性最好。高原南部边缘喜马拉雅山脉一带等地区为显著正相关。四层土壤温度和地表热通量同增同减,且逐年增加。春季土壤温度和地表热通量相关性最好。春季、夏季、秋季、冬季灵敏度因子l依次减小。春季和冬季灵敏度因子l均呈现出显著减小的趋势,冬季的灵敏度因子l年均变化速率最大。