北方典型农业生态区陆面过程研究简述
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  • 英文篇名:A Brief Introduction of Study on Land Surface Processes in Typical Agro Ecological Regions of North China
  • 作者:邹旭东 ; 刘海龙 ; 贾庆宇 ; 王笑影 ; 杨洪斌 ; 张云海 ; 汪宏宇 ; 孙凤华
  • 英文作者:ZOU Xu-dong;LIU Hai-long;JIA Qing-yu;WANG Xiao-ying;YANG Hong-bin;ZHANG Yun-hai;WANG Hong-yu;SUN Feng-hua;Institute of Atmospheric Environment,CMA;Liaoning Meteorological Equipment Support center;
  • 关键词:陆面过程 ; 陆气相互作用 ; 西北干旱区 ; 锦州农田
  • 英文关键词:land surface process;;land atmosphere interaction;;arid area of northwestern China;;Jinzhou farmland
  • 中文刊名:HBNY
  • 英文刊名:Hubei Agricultural Sciences
  • 机构:中国气象局沈阳大气环境研究所;辽宁省气象装备保障中心;
  • 出版日期:2017-11-10
  • 出版单位:湖北农业科学
  • 年:2017
  • 期:v.56;No.594
  • 基金:国家自然科学基金项目(41375146);; 中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(2017,2016)
  • 语种:中文;
  • 页:HBNY201721002
  • 页数:8
  • CN:21
  • ISSN:42-1255/S
  • 分类号:16-22+26
摘要
介绍了关于北方地区的陆面过程观测、模式发展以及陆气相互作用研究方面所取得的主要研究成果。分别从陆面过程观测、陆面过程数值模拟和陆面过程模式中土壤湿度数据同化3个方面,概述了国内开展陆面过程研究的主要内容。指出了陆面过程观测、陆面模式研究中存在的不足以及陆面过程数据同化发展的新途径。分别介绍了在西北干旱区和锦州农田开展的陆面过程观测和数值模拟研究。最后总结了陆面过程研究中存在的问题和未来发展的方向。
        This paper introduces the research results of the study on the observation of land surface processes, the development of models and the study of land atmosphere interaction in North China. The main contents of the study on land surface processes in China are summarized from three aspects : land surface observation, land surface process numerical simulation and soil moisture data assimilation in land surface process model. The shortcomings of land surface processes observation and land surface models is proposed, and new approach to the development of land surface data assimilation is proposed. Introduces the observation and numerical simulation of land surface processes in arid areas of Northwest China and in Jinzhou famland. Finally, the existing problems and future development of land surface process research are summarized.
引文
[1]戴永久,曾庆存.陆面过程研究[J].水科学进展,1996,7(增刊):40-53.
    [2]陈海山,孙照渤.陆面模式CLSM的设计及性能检验Ⅰ.模式设计[J].大气科学,2004,28(11):801-819.
    [3]孟春雷.陆面过程模式中土壤蒸发与水热耦合传输的进一步研究[D].北京:北京师范大学,2006.
    [4]郑辉.北京大学陆气耦合模式的研发及检验[D].北京:北京大学,2014.
    [5]刘辉志,冯健武,孙绩华,等.洱海湖气界面水汽和二氧化碳通量交换特征[J].中国科学:地球科学,2014,44(11):2527-2539.
    [6]张炜,莫江明,方运霆,等.氮沉降对森林土壤主要温室气体通量的影响[J].生态学报,2008,28(5):2309-2319.
    [7]李玉,康晓明,郝彦宾,等.黄河三角洲芦苇湿地生态系统碳、水热通量特征[J].生态学报,2014,34(15):4400-4411.
    [8]刘敏,伏玉玲,杨芳.基于涡度相关技术的城市碳通量研究进展[J].应用生态学报,2014,25(2):611-619.
    [9]张慧,申双和,温学发,等.陆地生态系统碳水通量贡献区评价综述[J].生态学报,2012,32(23):7622-7633.
    [10]仝川,鄂焱,廖稷,等.闽江河口潮汐沼泽湿地CO2排放通量特征[J].环境科学学报,2011,31(12):2830-2840.
    [11]李国栋,张俊华,陈聪,等.气候变化背景下中国陆地生态系统碳储量及碳通量研究进展[J].生态环境学报,2013,22(5):873-878.
    [12]王超,黄群斌,杨智杰,等.杉木人工林不同深度土壤CO2通量[J].生态学报,2011,31(19):5711-5719.
    [13]李伟,白娥,李善龙,等.施氮和降水格局改变对土壤CH4和CO2通量的影响[J].生态学杂志,2013,32(8):1947-1958.
    [14]李睿达,张凯,苏丹,等.施氮强度对不同土壤有机碳水平桉树林温室气体通量的影响[J].环境科学,2014,35(10):3903-3910.
    [15]牛莉平,许嘉巍,靳英华,等.温带森林不同演替阶段下的土壤CO2排放通量昼间变化[J].生态学报,2017,37(8):2673-2683.
    [16]王维真,徐自为,刘绍民,等.黑河流域不同下垫面水热通量特征分析[J].地球科学进展,2009,24(7):714-723.
    [17]岳平,张强,杨金虎,等.黄土高原半干旱草地地表能量通量及闭合率[J].生态学报,2011,31(22):6866-6876.
    [18]王学佳,杨梅学,万国宁.近60年青藏高原地区地面感热通量的时空演变特征[J].高原气象,2013,32(6):1557-1567.
    [19]缪育聪,刘树华,吕世华,等.土壤热扩散率及其温度、热通量计算方法的比较研究[J].地球物理学报,2012,55(2):441-451.
    [20]郭辉,董希斌,姜帆.采伐强度对小兴安岭低质林分土壤碳通量的影响[J].林业科学,2010,46(2):110-115.
    [21]刘越,SHINTARO GOTO,庄大方,等.城市地表热通量遥感反演及与下垫面关系分析[J].地理学报,2012,67(1):101-112.
    [22]刘实,王传宽,许飞.4种温带森林非生长季土壤二氧化碳、甲烷和氧化亚氮通量[J].生态学报,2010,30(15):4075-4084.
    [23]李亮,张宏,胡波,等.不同土壤类型的热通量变化特征[J].高原气象,2012,31(2):322-328.
    [24]徐自为,刘绍民,徐同仁,等.不同土壤热通量测算方法的比较及其对地表能量平衡闭合影响的研究[J].地球科学进展,2013,28(8):875-889.
    [25]卢俐,刘绍民,徐自为,等.不同下垫面大孔径闪烁仪观测数据处理与分析[J].应用气象学报,2009,20(2):171-178.
    [26]刘绍民,李小文,施生锦,等.大尺度地表水热通量的观测、分析与应用[J].地球科学进展,2010,25(11):1113-1127.
    [27]施生锦,黄彬香,刘绍民,等.大尺度水热通量观测系统的研制[J].地球科学进展,2010,25(11):1128-1138.
    [28]马迪,吕世华,陈晋北,等.大孔径闪烁仪测量戈壁地区感热通量[J].高原气象,2010,29(1):56-62.
    [29]唐仁茂,李德俊,向玉春,等.地基微波辐射计对咸宁一次冰雹天气过程的监测分析[J].气象学报,2012,70(4):806-813.
    [30]王黎俊,孙安平,刘彩红,等.地基微波辐射计探测在黄河上游人工增雨中的应用[J].气象,2007,33(11):28-33.
    [31]刘亚亚,毛节泰,刘钧,等.地基微波辐射计遥感大气廓线的BP神经网络反演方法研究[J].高原气象,2010,29(6):1514-1523.
    [32]刘红燕,王迎春,王京丽,等.由地基微波辐射计测量得到的北京地区水汽特性的初步分析[J].大气科学,2009,33(2):388-396.
    [33]黄建平,何敏,阎虹如,等.利用地基微波辐射计反演兰州地区液态云水路径和可降水量的初步研究[J].大气科学,2010,34(3):548-558.
    [34]刘永强.植被对干旱趋势的影响[J].大气科学,2016,40(1):142-156.
    [35]蔡福,张玉书,陈鹏狮.近50年辽宁热量资源时空演变特征分析[J].自然资源学报,2009,24(9):1635-1646.
    [36]陈海山,熊明明,沙文钰.CLM3.0对中国区域陆面过程的模拟试验及评估I:土壤温度[J].气象科学,2010,30(5):621-630.
    [37]陈渤黎,吕世华,罗斯琼.CLM3.5模式对青藏高原玛曲站陆面过程的数值模拟研究[J].高原气象,2012,31(6):1511-1522.
    [38]熊建胜,张宇,王少影,等.CLM4.0土壤水分传输方案改进在青藏高原陆面过程模拟中的效应[J].高原气象,2014,33(2):323-336.
    [39]罗斯琼,吕世华,张宇,等.Co LM模式对青藏高原中部BJ站陆面过程的数值模拟[J].高原气象,2008,27(2):259-271.
    [40]邹靖,谢正辉.Reg CM4中陆面过程参数化方案对东亚区域气候模拟的影响[J].气象学报,2012,70(6):1312-1326.
    [41]张瑛,肖安,马力,等.WRF耦合4个陆面过程对“6.19”暴雨过程的模拟研究[J].气象,2011,37(9):1060-1069.
    [42]郑辉,刘树华,PRABHAKAR C,等.北京大学陆面过程模式PKULM(Peking University Land Model)介绍及检验[J].地球物理学报,2016,59(1):79-92.
    [43]马红云,郭品文,宋洁.耦合不同陆面方案的WRF模式对2007年7月江淮强降水过程的模拟[J].大气科学,2009,33(3):557-567.
    [44]刘树华,李新荣,刘立超,等.陆面过程参数化模式的研究[J].中国沙漠,2001,21(3):303-310.
    [45]刘树华,文平辉,张云雁,等.陆面过程和大气边界层相互作用敏感性实验[J].气象学报,2001,59(5):533-548.
    [46]华文剑,陈海山.陆面过程对全球变暖的响应及可能机制—基于CMIP3的多模式集合分析[J].大气科学,2011,35(1):121-133.
    [47]周剑,李新,王根绪,等.陆面过程模式SIB2与包气带入渗模型的耦合及其应用[J].地球科学进展,2008,23(6):570-579.
    [48]周锁铨,代刊,陈涛,等.陆面过程模式的改进及其检验[J].气象学报,2003,61(3):275-290.
    [49]张晶,丁一汇.一个改进的陆面过程模式及其模拟试验研究第一部分:陆面过程模式及其“独立(off-line)”模拟试验和模式性能分析[J].气象学报,1998,56(1):1-19.
    [50]丁一汇,张晶,赵宗慈.一个改进的陆面过程模式及其模拟试验研究第二部分:陆面过程模式与区域气候模式的耦合模拟试验[J].气象学报,1998,56(4):385-400.
    [51]李红祺,郭维栋,孙国栋,等.条件非线性最优扰动方法在陆面过程模式参数优化中的扩展应用初探[J].物理学报,2011,60(1):784-790.
    [52]王建栋,郭维栋,李红祺.拓展傅里叶幅度敏感性检验(EFAST)在陆面过程模式中参数敏感性分析的应用探索[J].物理学报,2013,62(5):50202.
    [53]卢伟.小时步长森林碳循环模型(BEPS)参数优化及应用研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2016.
    [54]李新,小池俊雄,程国栋.一个基于模拟退火法的陆面数据同化算法[J].地球科学进展,2003,18(4):632-636.
    [55]黄春林,李新.陆面数据同化系统的研究综述[J].遥感技术与应用,2004,19(5):424-430.
    [56]黄春林,李新.基于集合卡尔曼滤波的土壤水分同化试验[J].高原气象,2006,25(4):665-671.
    [57]WALKER J P,HOUSER P R.A methodology for initializing soil moisture in a global climate model:Assimilation of nearsurface soil moisture observations[J].Journal of Geophysical Research Atmospheres,2001,106(D11):11761-11774.
    [58]师春香,谢正辉,钱辉,等.基于卫星遥感资料的中国区域土壤湿度En KF数据同化[J].中国科学:地球科学,2011,41(3):375-385.
    [59]TIAN X,XIE Z,DAI A.An ensemble-based explicit four-dimensional variational assimilation method[J].Journal of Geophysical Research Atmospheres,2008,113(D21):6089-6098.
    [60]TIAN X,XIE Z,DAI A.A land surface soil moisture data assimilation system based on the dual-uk F method and the community land model[J].Journal of Geophysical Research Atmospheres,2008,113(D14):762-770.
    [61]TIAN X,XIE Z.An ensemble-based three-dimensional variational assimilation method for land data assimilation[J].Atmospheric&Oceanic Science Letters,2009,2(3):125-129.
    [62]TIAN X,XIE Z,DAI A,et al.A dual-pass variational data assimilation framework for estimating soil moisture profiles from amsr-E microwave brightness temperature[J].Journal of Geophysical Research Atmospheres,2009,114(D16):1063-1079.
    [63]张生雷,陈良富,苏林,等.一种基于数据同化优化陆面过程模式参数化方案的方法[J].中国科学:地球科学,2015,45(12):1907-1922.
    [64]贾炳浩,谢正辉,田向军,等.基于微波亮温及集合Kalman滤波的土壤湿度同化方案[J].中国科学:地球科学,2010,40(2):239-251.
    [65]李新,黄春林,车涛,等.中国陆面数据同化系统研究的进展与前瞻[J].自然科学进展,2007,17(2):163-173.
    [66]王介民.陆面过程实验和地气相互作用研究—从HEIFE到IMGRASS和GAME-Tibet/TIPEX[J].高原气象,1999,18(3):280-294.
    [67]张强,胡向军,王胜,等.黄土高原陆面过程试验研究(LOPEX)有关科学问题[J].地球科学进展,2009,24(4):363-371.
    [68]张强,李宏宇,张立阳,等.陇中黄土高原自然植被下垫面陆面过程及其参数对降水波动的气候响应[J].物理学报,2013,62(1):019201.
    [69]徐冰鑫,胡宜刚,张志山,等.模拟增温对荒漠生物土壤结皮-土壤系统CO2、CH4和N2O通量的影响[J].植物生态学报,2014,38(8):809-820.
    [70]胡宜刚,冯玉兰,张志山,等.沙坡头人工植被固沙区生物结皮-土壤系统温室气体通量特征[J].应用生态学报,2014,25(1):61-68.
    [71]周琪,李平衡,王权,等.西北干旱区荒漠生态系统通量贡献区模型研究[J].中国沙漠,2014,34(1):98-107.
    [72]陈爱军,胡慎慎,卞林根,等.青藏高原GLASS地表反照率产品精度分析[J].气象学报,2015,73(6):1114-1120.
    [73]闵文彬,李跃清,周纪.青藏高原东侧MODIS地表温度产品验证[J].高原气象,2015,34(6):1511-1516.
    [74]王澄海,师锐.青藏高原西部陆面过程特征的模拟分析[J].冰川冻土,2007,29(1):73-81.
    [75]罗立辉,张耀南,周剑,等.基于WRF驱动的CLM模型对青藏高原地区陆面过程模拟研究[J].冰川冻土,2013,35(3):553-564.
    [76]韩松俊,胡和平,田富强.基于水热耦合平衡的塔里木盆地绿洲的年蒸散发[J].清华大学学报(自然科学版),2008,48(12):2070-2073.
    [77]李燕,刘新,李伟平.青藏高原地区不同下垫面陆面过程的数值模拟研究[J].高原气象,2012,31(3):581-591.
    [78]郑辉,刘树华.沙漠陆面过程参数化与模拟[J].地球物理学报,2013,56(7):2207-2217.
    [79]李火青,吴新萍,买买提艾力·买买提依明,等.塔克拉玛干沙漠地表浅层土壤热扩散率、温度和热通量计算方法的比较研究[J].土壤通报,2016,47(4):805-813.
    [80]张芬,刘绍民,徐自为,等.张掖绿洲-荒漠区域近地层微气象与水热交换特征[J].高原气象,2016,35(5):1233-1247.
    [81]李茂善,杨耀先,马耀明,等.纳木错(湖)地区湍流数据质量控制和湍流通量变化特征[J].高原气象,2012,31(4):875-884.
    [82]曾剑,张强,王胜.中国北方不同气候区晴天陆面过程区域特征差异[J].大气科学,2011,35(3):483-494.
    [83]王玉辉,井长青,白洁,等.亚洲中部干旱区3个典型生态系统生长季水碳通量特征[J].植物生态学报,2014,38(8):795-808.
    [84]左金清,王介民,黄建平,等.半干旱草地地表土壤热通量的计算及其对能量平衡的影响[J].高原气象,2010,29(4):840-848.
    [85]蔡福,周广胜,李荣平,等.陆面过程模型对下垫面参数动态变化的敏感性分析[J].地球科学进展,2011,26(3):300-310.
    [86]蔡福,周广胜,李荣平,等.东北玉米农田下垫面参数动态特征[J].生态学杂志,2011,30(3):494-501.
    [87]蔡福,周广胜,李荣平,等.地表反照率动态参数化方案研究—以玉米农田为例[J].自然资源学报,2011,26(10):1775-1788.
    [88]蔡福,周广胜,明惠青,等.地表反照率动态参数化对陆-气通量模拟的影响:以东北玉米农田为例[J].气象学报,2012,70(4):1149-1164.
    [89]蔡福,周广胜,明惠青,等.玉米农田空气动力学参数动态及其与影响因子的关系[J].生态学报,2013,33(17):5339-5352.
    [90]蔡福,明惠青,李荣平,等.动态空气动力学参数对玉米田陆-气通量模拟的影响—以BATSle模型为例[J].应用生态学报,2013,24(8):2265-2273.
    [91]蔡福,明惠青,米娜,等.陆面过程模型Co LM与BATSle的模拟精度比较—以东北玉米农田为例[J].地理科学,2014,36(6):740-747.
    [92]蔡福,明惠青,纪瑞鹏,等.玉米冠层辐射传输参数优化对陆气通量模拟的影响[J].地球科学进展,2014,29(5):598-607.
    [93]蔡福,明惠青,米娜,等.基于Co LM模型的根分布对陆-气水热交换的影响研究:以玉米农田为例[J].气象学报,2015,73(3):566-576.
    [94]韩广轩,周广胜,许振柱,等.玉米地土壤呼吸作用对土壤温度和生物因子协同作用的响应[J].植物生态学报,2007,31(3):363-371.
    [95]韩广轩,周广胜,许振柱,等.玉米农田土壤呼吸作用的空间异质性及其根系呼吸作用的贡献[J].生态学报,2007,27(12):5254-5261.
    [96]韩广轩,周广胜,许振柱.玉米生长季土壤呼吸的时间变异性及其影响因素[J].生态学杂志,2008,27(10):1698-1705.
    [97]韩广轩,周广胜,许振柱.玉米农田生态系统土壤呼吸作用季节动态与碳收支初步估算[J].中国生态农业学报,2009,17(5):874-879.
    [98]孙敬松,周广胜,韩广轩.太阳辐射对玉米农田土壤呼吸作用的影响[J].生态学报,2010,30(21):5925-5932.
    [99]孙敬松,周广胜.基于叶面积指数改进的直角双曲线模型在玉米农田生态系统中的应用[J].生态学报,2013,33(7):2182-2188.
    [100]赵先丽,张玉书,纪瑞鹏,等.辽宁春玉米出苗期水分胁迫试验初探[J].气象与环境学报,2010,26(4):35-39.
    [101]王宇,周广胜.雨养玉米农田生态系统的蒸散特征及其作物系数[J].应用生态学报,2010,21(3):647-653.
    [102]张峰,周广胜.玉米农田冠层光合参数的多光谱遥感反演[J].植物生态学报,2014,38(7):710-719.
    [103]梁涛,李荣平,吴航,等.玉米农田生态系统CO2通量的动态变化[J].气象与环境学报,2012,28(3):49-53.
    [104]李袆君,许振柱,王云龙,等.玉米农田水热通量动态与能量闭合分析[J].植物生态学报,2007,31(6):1132-1144.
    [105]米娜,张玉书,陈鹏狮,等.玉米农田蒸散过程及其对气候变化的响应模拟[J].生态学报,2010,30(3):698-709.
    [106]麻雪艳,周广胜.玉米叶面积指数动态模拟的最适野外观测资料[J].应用生态学报,2013,24(6):1579-1585.
    [107]麻雪艳,周广胜.春玉米最大叶面积指数的确定方法及其应用[J].生态学报,2013,33(8):2596-2603.
    [108]麻雪艳,周广胜.基于光合产物动态分配的玉米生物量模拟[J].应用生态学报,2016,27(7):2292-2300.
    [109]李荣平,周广胜,王宇.中国东北玉米农田生态系统非生长季土壤呼吸作用及其对环境因子的响应[J].科学通报,2010,55(13):1247-1254.
    [110]吕国红,温日红,赵秋石,等.种植密度对东北玉米农田土壤呼吸时空动态的影响[J].生态学杂志,2014,33(2):283-289.
    [111]祁红彦,周广胜,许振柱.北方玉米冠层光合有效辐射垂直分布及影响因子分析[J].气象与环境学报,2008,24(1):22-26.
    [112]平晓燕,周广胜,孙敬松,等.基于功能平衡假说的玉米光合产物分配动态模拟[J].应用生态学报,2010,21(1):129-135.
    [113]李柏贞.玉米干旱过程及其动态模拟[D].北京:中国气象科学研究院,2014.
    [114]林朝晖,刘辉志,谢正辉,等.陆面水文过程研究进展[J].大气科学,2008,32(4):935-949.
    [115]王介民,王维真,奥银焕,等.复杂条件下湍流通量的观测与分析[J].地球科学进展,2007,22(8):791-797.
    [116]于贵瑞,张雷明,孙晓敏,等.亚洲区域陆地生态系统碳通量观测研究进展[J].中国科学D辑:地球科学,2004,34(增刊Ⅱ):15-29.
    [117]于贵瑞,张雷明,孙晓敏.中国陆地生态系统通量观测研究网络(China FLUX)的主要进展及发展展望[J].地理科学进展,2014,33(7):903-917.
    [118]曾剑.中国北方地区陆面过程特征和参数化及其与气候关系[D].北京:中国气象科学研究院,2011.
    [119]黄菁.中国黄土高原地区陆面过程时空变化特征的观测与模拟研究[D].北京:中国气象科学研究院,2012.

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