黑河流域陆地-大气相互作用研究的几点思考.pdfVIP

第23卷 第7期 地球科学进展 VoI．23 No．7 2008年7月 ADVANCES IN EARTH SCIENCE Ju1．，2008 文章编号：1001—8166(2008)07-0779-06 黑河流域陆地一大气相互作用研究的几点思考 高艳红 ，程国栋 (1．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃 兰州 730000； 2．国家自然科学基金委员会地球科学部，北京 100085) 摘 要：陆地和大气之间是相互作用、相互影响的，不仅陆面分布与地表过程对大气变化有着响应 过程，而且陆面物理过程、地表特征分布对大气过程也有着重要影响。我国西北地区地形分布极不 均匀，是水资源变化和气候变化的敏感区与脆弱地区。这里，由于海拔高度起伏造就了以水为主线 的上游山区冰雪、冻土一中游森林、绿洲一下游戈壁荒漠的多个自然景观带共存的内陆河流域，是 开展陆一气相互作用研究的理想场所。文章集中黑河流域水循环过程、冰雪／冻土与大气相互作 用、降水异质性、人类活动影响以及尺度等问题，阐述了流域研究现状以及研究热点，指出发挥各学 科优势，将大尺度的大气过程与中间尺度和小尺度的陆面水文／生态过程结合，建立流域尺度大 气一水文一生态过程真正的双向耦合模式，不仅研究气候变化对陆面水文、生态的影响，同时探讨 陆面小尺度过程对大气的反馈机理，探索流域尺度的水循环过程和驱动机理，为水资源合理利用提 供理论基础。 关 键 词：黑河流域；陆气相互作用；水循环；尺度 中图分类号：P404；P461 文献标志码：A (GEWEX) 、国际地圈生物圈计划(IGBP) 及水 1 引 言 文循环的生物圈方面(BAHC／IGBP) 等计划的重 在大气与陆地的交界面上，由于大气环流的驱 视和推动，陆面物理过程机理及模式发展研究取得 动及太阳辐射强迫，界面的上、下两部分不断地发生 了一定的进展。人们已经认识到：由构成多样、性质 着动量、能量和物质的交换过程。界面的上部为大 复杂、分布又很不均匀的下垫面所组成的陆地表面 气边界层，下部则为包括地圈、生物圈和冰雪圈(有 是整个气候系统中一个重要又复杂的分量；陆面与 时还包括小部分的水圈)的陆地下垫面本身。我们 大气及其他圈层之间进行的各种时空尺度的相互作 把发生在陆地下垫面并且与大气圈运动密切相关的 用，以及动量、能量、多种物质成分(水汽及CO，等) 所有过程的研究狭义地称为陆面过程研究；但因这 的交换和辐射传输对于大气环流及气候状况产生极 种研究与大气近地层的交换研究密不可分，故有时 大的影响，在某些局部或某个时段内甚至还起着关 又把部分大气近地层研究(特别是近地层揣流交换 键性的作用。这种交换的通量强度既与下垫面本身 研究)与陆地下垫面内部过程的研究耦合在一起， 的物理化学性质及其动态变化的状况有关，也与变 变成了较广意义上的陆面过程研究¨ 。 化的大气状况及太阳辐射的强度有关，十分复杂。 近2O年来，随着全球能量与水循环实验 另一方面，土地利用方式的改变等人类活动已极大 收稿日期：2008-05-05；修回日期：2008-06-02． 基金项目：国家自然科学基金重点项目“黑河流域生态～水文过程研究集成”(编号；中国科学院西部行动计划项目“黑河 流域遥感一地面观测同步试验与综合模拟平台建设”(编号：KZCX2一XB2-09)；中国科学院院长奖专项资助项目“黑河流域 水文一大气相互作用研究”(编号：20