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青藏高原1961-2010年土壤温、湿度对气候变化响应的数值模拟

CLM4.5，,土壤温度,土壤湿度,青藏高原

土壤温度和土壤湿度的变化对气候变化和生态系统评估至关重要。以往对青藏高原土壤温度、湿度的研究主要是基于站点观测和卫星产品。在本研究中，使用参数优化和更新地表数据集后的陆面过程模式CLM4.5，估算了1961-2010年青藏高原土壤温度、土壤湿度对气候变化的长时间序列响应程度。在验证了模拟结果的合理性后，分析了1960、1980、1990年代以来青藏高原土壤温度、土壤湿度年际和季节变化的时空分布特征，并基于地表蒸发和降水量变化的分析，客观地阐述了土壤温湿度变化的诱因。从总体上看，自20世纪60年代以来，土壤的温湿度变化幅度分别可达0.31 ℃/10a, 0.77 %/10a。然而，土壤的增温过程主要发生在20世纪80年代，而土壤的全面增湿则发生在90年代。除气候变暖的影响外，降水量的增加和地表蒸发的增强也可能是造成土壤增湿扩大但增温抑制的主要因素。20世纪80年代以来，夏季是高原水分和热状况变化的主要时期，高原东部地区出现了明显的增暖变干趋势；而90年代以来高原西部则以冷却变湿为主。20世纪90年代以来，在气候变化的持续影响下，土壤水热状况变化的幅度明显放大。