土地利用变化对我国区域气候影响的数值试验(摘要)

【作者】 高学杰； 罗勇； 林万涛； 赵宗慈；

【机构】 国家气候中心； 中国科学院大气物理研究所；

【摘要】 植被改变（土地利用）对气候的影响作用是气候及其变化研究中一个非常重要的方面。人类活动在很大程度上改变了地球表面的土地利用状况。尤其是在中国这样一个农业开发历史久远,现在人口压力又过大的地区。总体来说我国现在的土地利用与理想状况相比,以人类对土地的垦殖和自然植被的退化为主,主要特点有:森林和草地向农业用地的转变（前者如东北部分地区、华北和黄淮平原、四川盆地、长江中下游和沿海地带等,后者如黄河中上游地区）,乔木林区向灌木林区的转变（东北部分地区和南方广大山地）,以及西北地区土地的进一步沙漠化等。使用RegCM2区域气候模式,进行了中国区域实际植被和理想植被覆盖对比的数值试验,以试图了解我国现有土地利用状况对气候的影响。以往的工作表明,区域模式对中国区域气候的模拟能力远好于用于嵌套的全球模式。本试验中,模式水平分辨率为60×60km,垂直取16层。嵌套区域模式所需要的初始场和侧边界场由澳大利亚CSIROR₂₁L₉AOGCM提供,侧边界场每12小时输入区域模式1次。两个试验的积分时间均为5年,并对模式结果进行了统计显著性检验。结果表明,中国现代土地利用与理想状况植被覆盖的变化,对我国各气候要素都会产生一定影响。对降水而育,土地利用改变引起的中国降水变化比较集中和明显的变化区域位于我国西北地区,减少的数值较大,一般在20%以上。相应区域的植被变化为草地向农业区的转化及沙漠化过程。表明在我国西北那样干旱和半干旱的生态环境脆弱地区,不合理的土地利用将导致那些地区降水进一步的减少,从而会使得那里生态环境进一步恶劣化。整体来说,我国东部大部分地区的降水没有系统性的显著变化,表明该地区土地利用状况（土地的农业开发）对降水的影响不是很明显。土地利用改变引起的年平均地面气温的变化幅度一般在±1℃之间,在空间分布上的主要特点为我国东北南部、四川盆地和西北部分地区地面气温的升高。但长江以南大范围地区的气温变化并不显著。同时注意到在我国沿海岸带地区,与内陆的升高相反,在许多地方气温有显著的降低现象。这可能是由于植被变化引起的大范围风向变化对沿海局地气候的影响造成的。关于夏季平均日最高气温,土地利用变化将导致我国除东北外大部分地方夏季日最高气温的升高,升高的幅度一般在0℃～2℃之间,个别地区如河西走廊和新疆部分地区等地升高幅度达到2℃以上甚至更高。土地利用对于冬季日平均最低气温的影响,总体来说为我国东部和南部最低气温呈下降趋势,降低的幅度一般在1℃左右,个别地方达到2℃以上;而在原来植被覆盖就较少的我国西北地区,最低气温则呈现明显的上升趋势,一些站点的上升幅度达到了2℃以上。土地利用变化还导致了我国大部分地区上层土壤湿度呈普遍下降趋势,幅度一般在10%～20%之间。更多还原