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《第35届中国气象学会年会 S3 高原天气气候研究进展》2018年
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青藏铁路沿线土壤风蚀的数值模拟

蒋盈沙  高艳红  董志宝  柳本立  赵林  
【摘要】:沙漠化是当今社会面临的最大的社会经济环境问题之一。青藏高原作为"世界屋脊"、"亚洲水塔",是影响东亚气候、水文及生态环境的关键区域。因此,研究青藏高原沙漠化状况及其近几十年的变化具有重要意义。但是,青藏高原自然环境恶劣、观测稀少,以观测为基础的沙漠化研究难以开展,需要利用数值模式。目前的风蚀模型由于其简单的参数化过程和运行框架,难以完成高精度、大范围、网格化的复杂下垫面的风蚀模拟工作。为此,我们发展了适用于青藏高原地区的陆面风蚀耦合模式,通过数值模拟手段模拟青藏高原沙漠化现象、近几十年变化趋势及变化机理。该陆面风蚀耦合模式由陆面模式Noah-MP (The community Noah land surface model with multiparameterization options)与风蚀预报模型WEPS (Wind Erosion Prediction System)耦合而成。经参数调整后,耦合模式的模拟结果与观测的对比验证表明耦合模式能较好得模拟出格尔木及五道梁地区的风蚀状况。因此,将耦合模式推广应用至青藏铁路沿线的8个站点。模拟结果表明,青藏铁路沿线的风蚀主要集中发生在五道梁至唐古拉路段。除格尔木站的风蚀主要发生在2月至9月外,其他站点的风蚀主要发生在12月至次年4月(图1)。图1还表明,34年来,青藏铁路沿线的风蚀量呈显著地减弱趋势,平均递减率为-0.18 kg m~(-2) a~(-1)。显著减弱的风速,显著增加的降水和土壤湿度是风蚀减弱的主要原因(图2)。除模拟结果外,相应的观测结果也具有一致的变化趋势(图2)。

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