目錄
序
前言
1 緒論 1
1.1 LUCC區(qū)域氣候效應(yīng)研究背景與意義 1
1.2 土地利用/覆被變化氣候效應(yīng)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 3
1.2.1 土地利用/覆被變化對(duì)氣候影響的機(jī)制研究 3
1.2.2 模式模擬土地利用/覆被變化的氣候效應(yīng) 6
參考文獻(xiàn) 9
2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)獲取 13
2.1 研究區(qū)概況 13
2.1.1 土地利用的自然地理概況 14
2.1.2 農(nóng)林業(yè)概況 15
2.1.3 土地開(kāi)發(fā)過(guò)程概況 17
2.2 土地利用/覆被數(shù)據(jù)獲取 18
2.2.1 基于歷史地形圖的土地利用數(shù)據(jù)獲取 18
2.2.2 基于遙感影像的土地利用數(shù)據(jù)獲取 20
2.2.3 土地利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為土地覆被數(shù)據(jù) 22
2.3 其他數(shù)據(jù)獲取 23
2.3.1 WRF模式輸入數(shù)據(jù)獲取 23
2.3.2 基于MODIS產(chǎn)品的地面參數(shù)數(shù)據(jù)獲取 26
2.3.3 地面氣象數(shù)據(jù)搜集 27
2.4 本章小結(jié) 27
參考文獻(xiàn) 28
3 區(qū)域氣候模式本地化與尺度分析 29
3.1 WRF模式模擬方案設(shè)計(jì)與模式本地化 29
3.1.1 WRF模式模擬方案設(shè)計(jì) 29
3.1.2 WRF模式輸入數(shù)據(jù)預(yù)處理與本地化 32
3.1.3 模擬結(jié)果驗(yàn)證 40
3.2 WRF模式氣溫模擬的空間尺度分析 47
3.2.1 WRF模式不同嵌套范圍結(jié)果比較 47
3.2.2 WRF模式輸出結(jié)果的尺度關(guān)系 52
3.2.3 氣溫分布的空間格局分析 60
3.3 本章小結(jié) 63
參考文獻(xiàn) 65
4 嫩江流域農(nóng)林交錯(cuò)帶土地覆被變化的區(qū)域氣溫效應(yīng)模擬研究 67
4.1 1951～2010年嫩江流域氣溫變化特征分析 67
4.1.1 分析方法 67
4.1.2 氣溫變化分析結(jié)果 69
4.2 1951～2010年嫩江流域農(nóng)林交錯(cuò)帶土地利用變化對(duì)區(qū)域氣溫影響敏感性分析 73
4.2.1 嫩江流域農(nóng)林交錯(cuò)帶土地覆被空間分布變化 73
4.2.2 嫩江流域農(nóng)林交錯(cuò)帶近地表平均氣溫敏感性模擬 76
4.2.3 嫩江流域農(nóng)林交錯(cuò)帶地表溫度敏感性模擬 84
4.2.4 結(jié)論與討論 89
4.3 1951～2010年嫩江流域農(nóng)林交錯(cuò)帶土地覆被與氣候變化的綜合模擬分析 91
4.4 本章小結(jié) 95
參考文獻(xiàn) 96
5 東北地區(qū)森林砍伐對(duì)區(qū)域氣溫的影響 97
5.1 森林砍伐的氣候效應(yīng)研究概述 97
5.1.1 研究目的與意義 97
5.1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 98
5.1.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)與展望 100
5.2 森林砍伐對(duì)區(qū)域氣溫的影響 101
5.2.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理 101
5.2.2 東北地區(qū)森林砍伐對(duì)區(qū)域氣溫的影響 105
5.3 本章小結(jié) 112
參考文獻(xiàn) 113
6 基于WRF模式的積雪覆蓋變化對(duì)區(qū)域地表熱通量的影響研究 117
6.1 積雪覆蓋變化的氣候反饋概述 117
6.1.1 積雪覆蓋變化對(duì)地表輻射收支影響研究重要性 117
6.1.2 積雪覆蓋變化對(duì)地表輻射平衡的影響研究進(jìn)展 118
6.2 區(qū)域氣候模式本地化與驗(yàn)證 120
6.2.1 WRF模式模擬與方案設(shè)計(jì) 120
6.2.2 WRF模式本地化 123
6.2.3 模擬結(jié)果驗(yàn)證與對(duì)比分析 127
6.3 積雪覆蓋變化對(duì)地表熱通量的影響 129
6.3.1 地表能量平衡WRF模擬 129
6.3.2 積雪覆蓋變化對(duì)區(qū)域地表熱通量的影響 131
6.3.3 典型土地覆被類(lèi)型上積雪覆蓋變化對(duì)地表輻射收支的影響 134
6.4 本章小結(jié) 137
參考文獻(xiàn) 138
7 基于遙感與觀測(cè)數(shù)據(jù)的水田擴(kuò)張對(duì)局地地表溫度的影響 141
7.1 吉林西部水田擴(kuò)張對(duì)地表溫度與地表能量分配的影響 142
7.1.1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法 142
7.1.2 基于土地利用數(shù)據(jù)的2008～2017年吉林西部水田變化分析 145
7.1.3 旱地與水田平均地表溫度的差異對(duì)比 146
7.1.4 水田擴(kuò)張對(duì)地表溫度的影響 149
7.1.5 討論 152
7.2 三江平原水田擴(kuò)張對(duì)地表溫度的影響 154
7.2.1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法 155
7.2.2 三江平原水田擴(kuò)張動(dòng)態(tài)分析 158
7.2.3 旱地與水田地表生物物理參數(shù)對(duì)比分析 159
7.2.4 能量分配因子的空間分布 161
7.2.5 水田擴(kuò)張對(duì)區(qū)域地表溫度的影響及機(jī)制分析 163
7.2.6 討論 166
7.3 本章小結(jié) 168
參考文獻(xiàn) 169
8 三江平原沼澤濕地變化對(duì)區(qū)域氣候的影響研究 171
8.1 濕地變化的氣候效應(yīng)研究概述 171
8.1.1 研究目的與意義 171
8.1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 172
8.2 三江平原氣候變化特征 173
8.2.1 氣溫變化 173
8.2.2 降水變化 176
8.3 三江平原土地利用變化時(shí)空特征 176
8.3.1 數(shù)據(jù)處理與分析方法 176
8.3.2 三江平原土地利用變化特征 177
8.4 濕地變化對(duì)區(qū)域氣溫的影響 187
8.4.1 數(shù)據(jù)處理與研究方法 187
8.4.2 能量再分配因子 188
8.4.3 土地利用變化對(duì)局地地表溫度的影響 189
8.4.4 土地利用變化對(duì)區(qū)域氣溫的影響 191
8.4.5 討論 192
8.5 本章小結(jié) 193
參考文獻(xiàn) 194
9 城市熱島效應(yīng)時(shí)空異質(zhì)性分布研究——以長(zhǎng)春市為例 197
9.1 城市熱島效應(yīng)概述 197
9.1.1 研究背景與意義 197
9.1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 198
9.2 城市擴(kuò)張及其熱島效應(yīng) 200
9.2.1 長(zhǎng)春市城市擴(kuò)張過(guò)程 200
9.2.2 地表溫度歸一化處理 201
9.2.3 城市熱島的空間格局及統(tǒng)計(jì)特征 202
9.2.4 城市熱島強(qiáng)度變化特征 204
9.2.5 討論 205
9.3 城市熱島效應(yīng)季節(jié)變化特征 206
9.3.1 基于地表溫度的城市熱島效應(yīng)季節(jié)變化研究 206
9.3.2 基于氣象站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)的冬夏對(duì)比研究 210
9.3.3 討論 214
9.4 城市熱島效應(yīng)日變化特征 214
9.4.1 氣溫與城市熱島強(qiáng)度的逐小時(shí)變化特征 215
9.4.2 熱環(huán)境逐小時(shí)空間格局特征 218
9.4.3 剖面線分析城鄉(xiāng)差異 221
9.4.4 討論 222
9.5 城市熱島效應(yīng)三維特性表征 223
9.5.1 城市不同高度溫差 223
9.5.2 城市不同高度熱環(huán)境空間格局 224
9.6 本章小結(jié) 225
參考文獻(xiàn) 226
彩圖