利用分段積分方法對(duì)黃河源區(qū)草地退化對(duì)局地氣候影響的數(shù)值模擬

#對(duì)于退化區(qū)域二，連續(xù)積分得到的空氣濕度減小幅度0.6?1.6g?kg-i(圖2.8(a))且最大值1.6g-kg1位于退化區(qū)域二的西南區(qū)域。分段積分模擬得到的空氣濕度減小幅度在1.0?1.4g?kg-1且中心存在最大值1.4g?kg-io2.3.3能量變化總之，連續(xù)積分比分段積分模擬的空氣濕度減小幅度相差0.2g?kg1,雖然數(shù)值上相差不多，但出現(xiàn)最大值的位置相差很大，這證明分段積分方法與連續(xù)積分方法的模擬結(jié)果是有較大差異的。另外，由2m高度處濕度差值場(chǎng)可知源區(qū)草地退化后會(huì)使源區(qū)的空氣濕度減小，空氣變的十燥，不利于植被的生長(zhǎng)，也不利于牲畜生活。2.3.3能量變化(b)E(b)E圖2.9連續(xù)積分(a)和分段積分(b)模擬得到的源區(qū)草地退化前后區(qū)域一的感熱通量月平均

空間變化(單位：W?m-2)圖2.10連續(xù)積分(a)和分段積分(b)模擬得到的源區(qū)草地退化前后區(qū)域二的感熱通量月平

均空間變化(單位:W?m-2)對(duì)于退化區(qū)域一的感熱通量，連續(xù)積分得到的源區(qū)草地退化前后感熱通量的空間變化(見圖2.9(a))改變幅度在-16?8W?m-2其中，大部分地區(qū)感熱通量

減小，東部某些區(qū)域感熱通量有小幅度增加；由分段積分得到的源區(qū)草地退化后的感熱通量空間變化（見圖2.9（b））可以看出,感熱通量改變幅度在0?32W皿2,其中西部地區(qū)增加的幅度較小，東南區(qū)域增加幅度大，增加的最大值為32W?m-2。對(duì)于退化區(qū)域二的感熱通量，從連續(xù)積分得到的源區(qū)草地退化前后感熱通量空間變化（見圖2.10（a））可以看出，感熱通量增加幅度在8?16W?m-2；分段積分得到的源區(qū)草地退化后該區(qū)域的感熱通量空間變化（見圖3.10（b））范圍在26-38W-m-2,增加幅度明顯高于連續(xù)積分得到的結(jié)果。圖2.11連續(xù)積分（a）和分段積分（b）模擬得到的源區(qū)草地退化前后區(qū)域一的潛熱通量月平均空間變化（單位：W?m-2）圖2.12連續(xù)積分（a）和分段積分（b）模擬得到的源區(qū)草地退化前后區(qū)域二的潛熱通量月平均空間變化（單位：W?m-2）對(duì)于退化區(qū)域一的潛熱通量，由連續(xù)積分模擬得到的該區(qū)域潛熱通量月平均空間變化減少，減小量在0?60W?m-2（見圖2.11（a））。分段積分模擬得到的該區(qū)域潛熱通量明顯減小，減小量在0?80W?m-2（見圖2.11（b））,其中在東南區(qū)域減小幅度達(dá)到80W?m-2,大于連續(xù)積分得到的結(jié)果。對(duì)于退化區(qū)域二的潛熱通量，連續(xù)積分模擬得到的該區(qū)域潛熱通量月平均空間變化幅度在64-80W-m-2(見圖2.12(a)),分段積分模擬得到的潛熱通量月平均空間變化范圍在92?104W-m-2(見圖2.12(b))大于連續(xù)積分模擬得到的結(jié)果。由此可以看出，在能量通量的模擬方面，分段積分方法與連續(xù)積分方法模擬得到的結(jié)果存在較大的差異，有時(shí)甚至出現(xiàn)相反方向的變化。從分段積分的模擬結(jié)果可知，源區(qū)草原退化后潛熱通量的改變幅度比感熱通量的改變幅度大，說明草原退化對(duì)潛熱通量的影響高于對(duì)感熱通量的影響，即對(duì)地氣之間由于水發(fā)生相變引起的熱量交換的影響要高于對(duì)地一氣之間因湍流運(yùn)動(dòng)引起的熱量交換的影響。15151515第三章結(jié)論與討論本文利用中尺度天氣預(yù)報(bào)模式WRF,在設(shè)定的源區(qū)草地退化前后的條件下，分別利用連續(xù)積分方法與分段積分方法進(jìn)行1個(gè)月的模擬，得到以下幾點(diǎn)結(jié)論。1） 對(duì)于源區(qū)草地退化前的模擬，與傳統(tǒng)積分方法相比，分段積分方法模擬得到的結(jié)果更接近真實(shí)值，由此可以確信在敏感性試驗(yàn)中采用分段積分方法得到的結(jié)論更可信。2） 分別采用分段積分方法和連續(xù)積分方法模擬得到的黃河源區(qū)草地退化前后2m高度處溫度、地面溫度、2m高度處濕度、以及潛熱通量和感熱通量等氣象要素的變化存在差異，有些甚至出現(xiàn)相反的變化。3） 在全球增暖的大背景下黃河源區(qū)草地退化引起該區(qū)域平均2m高度處溫度和地表溫度升高，其中地表溫度升高的幅度更大。4） 源區(qū)草地退化引起該區(qū)域空氣濕度明顯減小，空氣變的干燥，不利于植被生長(zhǎng)和牲畜生活。5） 源區(qū)草地退化引起該區(qū)域感熱通量增加，潛熱通量減小；感熱通量增加量比潛熱通量減小量小，源區(qū)草地退化對(duì)該區(qū)域的潛熱影響更大?？傊?，分段積分方法相比于傳統(tǒng)積分方法能夠有效地克服初始場(chǎng)誤差和模式誤差的積累,提高模式對(duì)氣候變化的模擬能力，使得到的結(jié)果準(zhǔn)確度更高，不確定性更小，保證了分段積分方法作敏感性試驗(yàn)比傳統(tǒng)方法更可信。分析結(jié)果表明，在敏感性試驗(yàn)中，分段積分與連續(xù)積分得到的結(jié)果存在較大的差異，由于分段積分方法對(duì)氣候的模擬比連續(xù)積分方法更準(zhǔn)確，我們有理由相信在敏感性試驗(yàn)中分段積分所得的結(jié)果可信度更高。同時(shí)在模擬結(jié)果中可以看出源區(qū)草地退化后對(duì)該區(qū)域的氣候產(chǎn)生較大影響,草原退化后，氣溫升高，空氣濕度減小，當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境遭到破壞，植被生長(zhǎng)及人畜生活受到影響。本研究敏感性試驗(yàn)中初步證明分段積分方法在敏感性試驗(yàn)中的模擬結(jié)果更準(zhǔn)確，需要進(jìn)行更深入的研究來證明分段積分方法在敏感