地表反照率和蒸散发对秦巴山地增温效应的影响

山体增温效应是山体内部温度高于山体外部的主要原因,山区地-气热量交换是山体增温效应形成的机制。本文聚焦于地-气热量交换过程的关键地表参数,以2008—2018年的MODIS数据为基础,计算地表反照率(Alb)、蒸散发(ET)、归一化植被指数(NDVI)和归一化水指数(NDWI)等数据,结合秦巴山地的同海拔地表温度数据(LST),使用随机森林算法,分析地表反照率(Alb)和蒸散发(ET)对秦巴山地和秦巴山地内四个典型区(伏牛山、太白山、神农架、迭山等及其周边)增温效应的影响。结果表明:(1)秦巴山地及内部典型区山体增温效应差异较大,这种增温效应与所选取的影响因素有很强的相关性,二者之间的R~2均在0.62以上。(2)除伏牛山及周边区域外,Alb和山体增温效应的变化趋势呈现一致性,说明地表反照率越高,山体增温效应越大,其中太白山及周边区域Alb对山体增温效应的影响最大,其变量重要性(VI)值达到0.68。(3)除迭山及周边区域外,ET和山体增温效应呈现相反的变化趋势,说明ET的升高在一定程度上减弱了山体的增温效应,其中神农架及周边区域ET影响最大,其VI值达到0.88,在太白山及周边区域,ET影响仅次于Alb,VI值达到0.62。本研究使用同海拔LST数据作为山体增温效应的代用因子,并在秦巴山地及其内部尺度分析各因素对增温效应的影响程度及Alb和ET对山体增温效应的影响,突破了以往山体增温效应研究对宏观尺度(大陆尺度、全球尺度)山地垂直带界限分布和区域尺度温度站点设置依赖的局限,为山体增温效应研究由宏观向微观的机理研究提供参考。

青藏高原山体效应对近地表层垂直大气昼夜温差的影响

青藏高原巨大隆起不仅塑造了欧亚大陆的气候格局,也深远地影响了高原的地理生态格局。青藏高原巨大隆起而产生的山体效应不仅可对近地表温度产生显著影响,其对近地表层垂直大气亦可产生显著作用,然而目前仍缺乏这一方面的研究。因此,本研究基于MODIS大气廓线数据产品,以昼夜温差为切入点,分析了青藏高原不同季节、不同气压面(500~200hPa)的昼夜温差差异。结果表明:①青藏高原内部不同季节、不同气压面高度处的昼夜温差均大于外部地区,整体符合山体效应的格局。②青藏高原海拔越高,不同季节的垂直层昼夜温差越大。③随着气压面高度的增加(500~200 hPa),海拔对冬季大气昼夜温差的影响逐渐降低,对春季、夏季和秋季的影响程度先升高后降低,作用最大处分别出现在300 hPa、250 hPa和300 hPa。