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新疆生地所等在绿洲灌溉对区域降水的影响研究

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  中国科学院紫金山天文台(中国科大天文与空间科学学院)2021年招收攻读博士学位研究生报名公告

  中国科学院紫金山天文台(中国科大天文与空间科学学院)2021年接收“推免生”章程

  2020年南昌大学-中国科学院稀土研究院“稀土专项”联合培养博士研究生“申请-考核”制招生公告

  亚欧内陆干旱区分布山地-绿洲-荒漠生态系统(Mountain-Oasis-Desert EcoSystem, MODS)。大规模水土开发、高强度的放牧和绿洲土地集约利用,使MODS土地利用与覆被变化(LUCC)显著,并引起草地退化、荒漠植被破坏、河流断流、尾闾湖泊萎缩或消失等生态与环境问题。这蕴含的重要科学问题是气候变化背景下LUCC对MODS水热格局和局地气候的影响。

  中国科学院新疆生态与地理研究所土地变化与生态模拟团队,与比利时皇家气象研究所、比利时根特大学合作,以丝绸之路新疆段的核心区——天山北坡为研究区,在机理和过程层面上探索LUCC对MODS水热格局与局地气候的影响,在绿洲灌溉对区域降水的影响研究中取得系列进展。

  该研究引入国际先进的SURFEX陆面模型和ALARO气候模式,分析天山北坡LUCC对MODS水热格局的影响。同时,研究采用了国际上普遍使用的主流区域气候模式-陆面过程耦合模型WRF(The Weather Research and Forecast Model)-Noah,开展天山北坡LUCC对区域气候的影响模拟研究,并与基于ALARO-SURFEX的分析结果进行比较。

  通过对比上述两类区域气候/陆面过程模式的研究结果,均发现绿洲灌溉和扩张增加了天山山区的夏季降水,并加速了山地-绿洲-荒漠复合生态系统水文循环过程。

  亚欧内陆干旱区分布山地-绿洲-荒漠生态系统(Mountain-Oasis-Desert EcoSystem, MODS)。大规模水土开发、高强度的放牧和绿洲土地集约利用,使MODS土地利用与覆被变化(LUCC)显著,并引起草地退化、荒漠植被破坏、河流断流、尾闾湖泊萎缩或消失等生态与环境问题。这蕴含的重要科学问题是气候变化背景下LUCC对MODS水热格局和局地气候的影响。

  中国科学院新疆生态与地理研究所土地变化与生态模拟团队,与比利时皇家气象研究所、比利时根特大学合作,以丝绸之路新疆段的核心区——天山北坡为研究区,在机理和过程层面上探索LUCC对MODS水热格局与局地气候的影响,在绿洲灌溉对区域降水的影响研究中取得系列进展。

  该研究引入国际先进的SURFEX陆面模型和ALARO气候模式,分析天山北坡LUCC对MODS水热格局的影响。同时,研究采用了国际上普遍使用的主流区域气候模式-陆面过程耦合模型WRF(The Weather Research and Forecast Model)-Noah,开展天山北坡LUCC对区域气候的影响模拟研究,并与基于ALARO-SURFEX的分析结果进行比较。

  基于ALARO-SURFEX耦合模型,研究发现,绿洲灌溉和扩张产生的强烈蒸散发在白天谷风的作用下,随着海拔升高地表温度降低水汽冷却,使得海拔1000-2500m的山区降水增加5-20mm,加速了山地-绿洲-荒漠复合生态系统水文循环过程,而绿洲灌溉和扩张引发的强蒸发并未导致绿洲外围降水的显著变化。研究成果以Agriculture intensification increases summer precipitation in Tianshan Mountains, China为题,发表在Atmospheric Research上。基于WRF-Noah模型,研究显示:通过敏感性分析,发现绿色植被比率对WRF模拟水热格局十分重要,为干旱区陆面过程与气候模式建模提供理论支撑;漫灌和滴灌增加了整个地区的降水,特别是在山区,从而加速了MODS中的水文循环;绿洲-荒漠局部微循环维持了绿洲稳定,但被局地背景循环-山谷风所抵消,而被隐匿。研究成果以Numerical simulation of the irrigation effects on surface fluxes and local climate in typical mountain‐oasis‐desert systems in the Central Asia arid area为题,发表在Journal of Geophysical Research: Atmospheres上。

  通过对比上述两类区域气候/陆面过程模式的研究结果,均发现绿洲灌溉和扩张增加了天山山区的夏季降水,并加速了山地-绿洲-荒漠复合生态系统水文循环过程。

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