西部调水下长期气候效应研究

调水工程是优化配置水资源的战略措施,我国从1950年代就开始研究西部调水工程。然而,区域外调水的引入必将打破受水区原有的水热平衡,改变当地大气-陆面间的水分、能量交换过程,进而影响局地气候。因此有必要开展有关调水的区域气候效应研究。利用CMIP5中的全球气候模式MPI-ESM-MR输出结果作为区域气候模式RegCM4的初始场和边界场,研究在2021—2050年两种典型浓度路径情景下西北地区调水灌溉对区域气温、降水以及能量收支的影响。结果表明,大面积调水灌溉对全年的气温和降水均产生了影响,其影响在夏季尤为明显。具体来说,蒸散发在夏季明显增加(潜热通量增加35~45 W·m^(-2)),显热通量降低,导致夏季地温降低了近2℃。夏季降水增加主要在受水区及周边天山、祁连山和昆仑山等山脉附近,低空环流异常变化和对流上升运动增强为夏季降水的变化(增加0.5~1 mm·d^(-1))提供了动力条件,增加了受水区及周边高山地区的对流性降水潜力。此外,大面积调水灌溉使得该地区产生了复杂的大气环流变化,气象要素在600~925 hPa的垂直梯度发生了明显改变。

气候变化对梭梭植物适宜分布的影响

分析气候变化对植物分布的影响,对保护生物多样性有重要的现实意义。基于梭梭(Haloxylon ammodendron)的分布点数据和环境因子数据,利用最大熵(MAXENT)模型和GIS工具估计其在基准(1961—1990)及2050(2041—2060)和2070(2061—2080)时段基于RCPs气候情景下的潜在分布范围、空间格局及其变化。结果表明:(1)基准气候下,梭梭的分布主要集中在我国西北干旱区,尤其是新疆地区:古尔班通古特沙漠,塔里木盆地西端、北缘;内蒙古阿拉善左旗、东阿拉善;甘肃河西走廊;宁夏西部、北部;青海柴达木盆地东部和南部。在蒙古南戈壁省和东戈壁省有少量破碎化分布;(2)年平均降水量、最湿季平均气温、最干季降水量和降水季节性是限制梭梭分布的关键因子,累计贡献率达85.03%;(3)2050和2070时段,梭梭的适宜分布范围将显著增加,仅在塔里木盆地西端的分布将破碎、减少;分布范围及重心可能将向西北和东北方向迁移。