青藏铁路沿线地表和路基表面热力学模式（Ⅱ）：无云大气条件下模拟试验结果分析     

王可丽  程国栋江灏马耀明  胡泽勇 《冰川冻土》2004,26(2):171-176

冻土层的变化与地-气交接面的能量交换过程有直接的联系，地-气交接面的能量交换过程包含了辐射、对流、热传导三种最基本的热物理过程，利用以此为基础建立的青藏铁路沿线地表和路基表面热力学数值模式(RSTM)，将安多站的实测资料作为模式输入，针对梯形路基与边坡朝向和坡度有关的坡面温度变化及两侧坡面温差变化的问题，对无云大气条件下不同坡度和坡向的表面温度变化特征进行了模拟分析，结果表明，对于就地取土修筑的路基而言，安多段路基上表面温度在各季节都高于气温。在夏季具有明显的高表面温度值，尽管在夏季任何坡度和坡向的路基坡面都具有冷却效应，但路基仍处于高温状态；冬季路基上表面温度虽略低于0℃，但路基偏南方向坡面的强烈增温效应，使南坡表面温度远远超过冻土融化温度的临界状态，而路基两侧坡面热效应的相反作用，通过影响冻土层的冻融过程，可能引起路基纵向裂缝的发生。因此，对冻土路基采取有效的防护措施是非常必要的，用实测资料进行的检验表明，RSTM具有良好的模拟性能，对不同防护措施下青藏铁路路基热状况的预测具有良好的应用前景。  相似文献   

青藏高原隆升对西北干旱气候形成影响的模拟 (Ⅱ):水汽收支及高原动力、热力作用的影响   总被引：3，自引：2，他引：3  

范广洲  程国栋 《高原气象》2003,22(Z1):58-66

青藏高原隆升对西北干旱区形成的研究,对于理解西北干旱气候环境的形成有重要的意义.本文通过数值模拟,初步探讨了高原隆升前和隆升至临界高度时,我国干旱区大气水分循环及青藏高原动力、热力作用与现在的差异.结果表明,青藏高原隆升前和隆升至临界高度时,干旱区边界内获得的净水汽通量均明显比现在偏多;我国干旱区700 hPa涡度比现在大;夏季高原地区的上升运动比现在弱,干旱区下沉运动偏弱,这些都更有利于降水的产生.  相似文献   

青藏高原隆升对西北地区降水量变化的影响   总被引：8，自引：6，他引：8  

范广洲  程国栋 《高原气象》2003,22(Z1):67-74

青藏高原的隆升是地质历史上一次重大的地质事件,中国对西北干旱气候与环境的形成和演变有着重要的影响.本文利用CCM3模式模拟了高原隆升前和隆升至临界高度时,西北地区的降水与现在的差别,从而初步探讨了高原隆升对西北干旱区气候变化的影响.结果表明,高原隆升对西北地区降水有明显影响.隆升前,西北地区年降水比现在偏多约150 mm;随着高原隆升西北地区年降水逐步减少,到高原隆升至临界高度时,西北地区降水比高原隆升前约减少了77 mm,但仍比现在多约73mm.在不同季节,降水的变化是不尽相同.  相似文献   

青藏高原隆升对西北干旱气候形成影响的模拟（Ⅰ）：对大气环流影响     

范广洲  程国栋 《高原气象》2003,22(10):45-57

青藏高原隆升对西北干旱区大气环流影响的研究，对于理解西北干旱区的成因有重要的意义。本通过三个数值试验，初步探讨了高原隆升前和隆升至临界高度时，北半球特别是我国西北地区大气环流场与现在的差异。结果表明，青藏高原隆升对北半球特别是西北地区海平面气压场、500hPa高度场、100hPa高度场有明显的影响；高原隆升前和隆升至临界高度时，北半球绝大部分地区海平面气压场、500hPa高度场、100hPa高度场都比现在偏低。不同季节时，各环流场变化的情况也基本一致。高原隆升至临界高度时已经对北半球特别是西北地区的环流形势产生了较大的影响，这将导致西北地区气候条件发生较明显的变化。  相似文献   

祁连山-黑河流域水循环中的大气过程   总被引：14，自引：3，他引：14       下载免费PDF全文

王可丽  程国栋  江灏  张立杰 《水科学进展》2003,14(1):91-97

利用气象台站探空资料、地面观测资料和NCEP/NCAR再分析气候资料,分析了祁连山-黑河流域水循环中的大气过程,结果表明:受西风带波动影响的水汽来源贫乏是此区大气水汽含量少的原因之一;水汽输送通量辐散是此区大气水汽含量少的原因之二;就年平均而言,祁连山-黑河流域大气水汽含量仅为高湿的江南地区的20%,为半干旱区的华北中部的约40%;高海拔的祁连山区因降水效率高,地面蒸发量小,地表水物质易于聚积形成径流;黑河流域因降水效率低,降水量值与地面蒸发量值相当,对地表水的贡献很小。在祁连山黑河流域25°×25°区域上空,大气年输入水量为6678亿m3,输出为6502亿m3,净输入水量为176亿m3;输入水汽呈逐年减少的趋势。20世纪70～80年代有明显的下降,近40年来祁连山黑河流域的气温在升高,大气中的水汽含量在减少,降水量的减少将难以避免。  相似文献   

西北大开发中废水资源化的地位与作用     

南忠仁  程国栋  王文瑞 《地球学报》2003,24(Z1)

从西北地区水情分析出发,论述了水情形势变化与区域生态环境之演变,在定量分析废水量的概念及废水利用带来的生态环境效益与经济社会效益的同时,指出解决西北干旱区水资源紧缺及生态环境建设用水缺乏的可行途径之一,即废水开发利用.并提出推进西北干旱区废水资源化的若干合理化建议.  相似文献   

用树轮资料重建黑河近千年来出山口径流量     

康兴成  程国栋  康尔泗  张其花 《中国科学D辑》2002,32(8)

依据黑河上游流域内获取的树木年轮样本和该河上游及出山口水文站径流资料, 利用树木年轮水文学的原理和方法, 建立了年轮年表. 年表与河流径流量的相关关系, 重建了黑河上游及出山口径流. 得出在距今1319 a以来, 黑河莺落峡出山口最大年径流量为26.74 × 108 m3/a, 最小为6.44×108 m3/a, 年际变率Cv = 4.17, 多年平均为15.284 × 108 m3/a. 特枯、偏枯水年以及平水年、特、偏丰水年出现的概率分别为18.9%, 23.9%, 20.5%, 19.0%, 17.7%. 相对而言, 枯水年稍多一些. 持续5 a以上的枯水段出现过37次, 共358 a, 持续最长的枯水段达22 a; 丰水段为38次, 共390 a, 最长达39 a. 这两种现象仅占总数的一半, 另一半是2～3 a间的丰、枯水循环和平水期. 小周期循环是出山口径流量的主要变化方式. 同时也有较明显的中、长周期变化. 据历史文献记载中所描述张掖(原甘州)旱涝灾害与出山口年径流量的对比中, 旱灾的吻合率高达80%以上. 而涝灾也在60%以上. 从中长周期的变化趋势来看, 目前在全球气候变暖背景下, 出山口径流量正处在一个百年尺度的丰水期中. 这一结果是目前我国在利用树木年轮重建千年以上长度水文资料的首例工作. 它为黑河流域经济发展、生态环境保护以及合理利用地表水资源提供重要科学依据.  相似文献   

西北地区古代生土建筑物冻融风蚀机理的实验研究   总被引：11，自引：0，他引：11  

屈建军  王家澄  程国栋  李芳  俎瑞平 《冰川冻土》2002,24(1):51-56

西北地区独特的旱寒条件, 一方面使古代生土建筑物得以建筑和保存, 另一方面, 强烈的冻融风蚀作用致使许多生土建筑坍塌殆尽, 导致这一不可再生资源的破坏. 通过对古代生土建筑物冻融风蚀的模拟实验, 研究发现, 冻融风蚀是古代生土建筑物毁坏的主要因素. 当冻融次数相同, 随含水量增加, 风蚀强度增大, 尤其是当含水量相同条件下, 随冻融次数的增加, 风蚀量显著增大. 因此, 反复冻融循环作用所引起的土体微结构破坏是古代生土建筑物毁坏的主要原因, 而风蚀又是其主要动力机制. 风洞模拟实验结果表明 , 5%LS和10%PS耐冻材料具有良好的抗蚀性, 因此, 在自然条件严酷的西北地区, 采用该防护材料是对古代生土建筑物进行科学保护的一种重要途径.  相似文献   

恢复额济纳旗生态系统的总经济价值——条件估值非参数估计方法的应用   总被引：10，自引：4，他引：10  

徐中民  张志强  苏志勇  程国栋 《冰川冻土》2002,24(2):160-167

条件估值方法是当前国际上流行的衡量环境物品非利用经济价值的方法, 通过调查居民针对不同环境状况变化的支付意愿,从而定量确定环境状况变化带来的经济效益和损失. 针对黑河流域额济纳旗生态系统恶化的现状,以投标支付卡的方法设计了700份调查问卷,调查了黑河流域居民恢复额济纳旗生态系统的支付意愿,并采用非参数分析方法对结果进行分析. 结果表明,用20 a的时间将额济纳旗的生态系统恢复到20世纪80年代初的水平,黑河流域总共有92.3%的居民家庭存在支付意愿,有支付意愿家庭的平均支付意愿为每年每户43.39元,同时采用列联表检验的方法辨明了被调查者的年龄、学历、收入、户籍和居住的地理区域等因素对支付意愿的影响. 最后在综合不同区域居民支付意愿差异的基础上,采用当前的市场利率将计算结果在时空尺度上加总,得到恢复黑河下游额济纳生态系统的总经济价值的现值为2.94×10+8元.  相似文献   

黑河流域可持续发展的生态经济学研究   总被引：34，自引：16，他引：34  

程国栋 《冰川冻土》2002,24(4):335-343

黑河流域生态环境脆弱,经济发展相对落后,水资源短缺已成为制约流域可持续发展的主要限制因素,从生态经济系统的角度研究黑河流域的诸多生态经济问题具有很强的现实和理论意义. 黑河流域的水资源不仅是流域社会经济环境可持续发展最主要的限制因子,而且是联系流域生态系统和经济系统的纽带. 在系统总结国际上关于流域尺度生态经济研究状况、进展和黑河流域相关研究的基础上,提出了以水资源可持续利用研究为纽带的黑河流域生态经济综合研究框架,具体研究内容主要包括: 1)生态过程模拟模型的研究; 2)宏观经济水资源模拟模型的研究; 3)环境变化条件下流域水资源可持续利用研究; 4)水资源可持续利用管理研究; 5)决策支持系统的研制. 最后, 根据现有的基础和条件,指出了在黑河流域生态经济综合研究中需要解决的关键问题.  相似文献