卓嘎 陳濤 格桑
摘要基于土壤濕度融合分析產(chǎn)品及氣象觀測資料,分析了青藏高原及其典型區(qū)域的土壤濕度分布特征以及影響因素.結(jié)果表明:青藏高原土壤濕度與高原降水季節(jié)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,降水量多的季節(jié)對(duì)應(yīng)大的土壤濕度,反之亦然,即夏季土壤濕度最大,春季和秋季次之,冬季最??;高原外圍土壤相對(duì)較濕,中部較干,夏季土壤高濕度區(qū)從藏東南向西北、塔里木盆地向藏東北擴(kuò)展,冬季土壤高濕度區(qū)向藏東南和塔里木盆地收縮;土壤濕度垂直層次呈現(xiàn)出淺層和深層低、中間層高的特點(diǎn),從淺層到深層土壤濕度的變化幅度逐漸減?。桓咴湫蛥^(qū)域土壤濕度逐日變化規(guī)律與高原區(qū)域平均的土壤濕度時(shí)間演變接近一致,降水量的多少和濕潤區(qū)、半干旱區(qū)土壤濕度高低值有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,濕潤區(qū)垂直梯度大,干旱區(qū)和半干旱區(qū)垂直梯度??;蒸發(fā)量、風(fēng)速、氣溫以及植被狀況均會(huì)影響到土壤濕度的分布特征.關(guān)鍵詞土壤濕度;垂直結(jié)構(gòu);影響因素;典型區(qū)域
中圖分類號(hào)P4631
文獻(xiàn)標(biāo)志碼A
0引言
作為陸面過程研究中的重要參數(shù),土壤濕度對(duì)氣候所產(chǎn)生的影響,主要在于它能通過影響地表的反照率、熱容量、陸面植被的生長狀況以及蒸發(fā)和蒸騰來改變陸氣之間的感熱通量、潛熱通量、輻射通量和動(dòng)量通量,從而使后期大氣環(huán)流結(jié)構(gòu)發(fā)生變化乃至短期氣候發(fā)生異常變化.土壤濕度的觀測對(duì)于氣候分析、模式發(fā)展以及衛(wèi)星遙感陸面狀況都很重要.
由于土壤水分觀測資料的匱乏以及其時(shí)空分布具有相當(dāng)大的變率特點(diǎn),對(duì)青藏高原土壤水分大范圍時(shí)空分布特征的研究工作相對(duì)較少.師春香等[1]認(rèn)為陸面模式模擬和陸面土壤濕度同化系統(tǒng)結(jié)果都能合理地反映出土壤濕度的分布特征;對(duì)土壤濕度模擬的分析表明中國區(qū)域土壤濕度空間分布具有由東南向西北逐漸減小的總體特征和干濕相間分布的帶狀結(jié)構(gòu)[2];吳徐燕[3]研究認(rèn)為中國土壤濕度空間分布的高值區(qū)在青藏高原東部地區(qū),低值中心為西北沙漠地區(qū);朱晨等[4]利用FY衛(wèi)星產(chǎn)品和再分析資料模擬的土壤濕度結(jié)果從空間分布和時(shí)間變率上均與觀測數(shù)據(jù)有很好的一致性;張泉等[5]系統(tǒng)分析了祁連山地區(qū)以狼毒為優(yōu)勢種的高寒草甸的土壤水分垂直變異特征、水平空間異質(zhì)性以及分布特征;郭東林等[6]對(duì)青藏高原中部土壤溫濕特征進(jìn)行單點(diǎn)模擬研究發(fā)現(xiàn),模擬的土壤濕度基本上能夠再現(xiàn)土壤未凍水含量隨時(shí)間的實(shí)際變化趨勢;藏北高原不同下墊面、不同深度濕季土壤濕度顯著地受到降水的影響,干季土壤濕度主要受土壤溫度的影響[79];不同土地覆蓋變化對(duì)土壤水分的影響也比較大,比如,高寒草甸生物量、土壤養(yǎng)分含量均比高寒草原高,且對(duì)降水響應(yīng)更為強(qiáng)烈,致使高寒草甸土壤水分變異性弱于高寒草原[10];李燕等[11]認(rèn)為由于不同下墊面狀況的影響,藏東南站土壤濕度的模擬比實(shí)際觀測值整體偏低,納木錯(cuò)站和珠峰站整體偏高.
以往多數(shù)研究討論了中國區(qū)域土壤濕度分布特征及其與降水異常的關(guān)系,取得了許多有益的研究成果[1213].對(duì)青藏高原土壤濕度時(shí)空分布的研究側(cè)重于高原中部,采用資料多為單點(diǎn)觀測試驗(yàn)數(shù)據(jù)和衛(wèi)星反演產(chǎn)品,很少涉及高原整體區(qū)域土壤濕度的時(shí)空分布和垂直結(jié)構(gòu)特征.本文采用國家氣象信息中心的融合土壤濕度數(shù)據(jù),分析了青藏高原區(qū)域及其典型區(qū)域土壤濕度的時(shí)間演變和垂直結(jié)構(gòu)特征,以及影響土壤濕度的氣象因素.
學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,9(4):445454 Journal of Nanjing University of Information Science and Technology(Natural Science Edition),2017,9(4):445454
1資料來源和研究區(qū)
11土壤濕度融合資料
中國氣象局研制的多源土壤溫濕度融合分析產(chǎn)品(CLDAS,CMA Land Data Assimilation System)利用數(shù)據(jù)融合與同化技術(shù),融合了地面觀測、衛(wèi)星觀測、數(shù)值模式產(chǎn)品等多種來源數(shù)據(jù),獲取高質(zhì)量的溫度、氣壓、濕度、風(fēng)速、降水和輻射等要素的格點(diǎn)數(shù)據(jù),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)陸面過程模型(Community Land Model,CLM),以獲得土壤溫濕度等陸面變量.以往研究[1,4]表明,利用陸面模式計(jì)算獲得的中國區(qū)域土壤濕度數(shù)據(jù)集,模擬土壤濕度和實(shí)際觀測數(shù)據(jù)具有很好的一致性.將該格點(diǎn)數(shù)據(jù)與高原中部那曲地區(qū)觀測數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn),格點(diǎn)數(shù)據(jù)能較好地反映高原區(qū)域土壤濕度的時(shí)空分布特征.
選用2009年7月至2010年6月逐日各節(jié)點(diǎn)深度土壤體積含水量作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)范圍為75~135°E,15~55°N,空間分辨率為01°×01°.以土層厚度為權(quán)重系數(shù),將土壤濕度結(jié)果加權(quán)平均后得到相應(yīng)規(guī)則層次的土壤體積含水量,代表青藏高原淺層(10 、20 cm)、中間層(60 、100 cm)和深層(160 cm)土壤濕度,依據(jù)青藏高原土壤濕度的空間分布規(guī)律,分析高原區(qū)域以及典型區(qū)域(干旱、半干旱和濕潤區(qū))平均的土壤濕度時(shí)空分布及其垂直結(jié)構(gòu)特征.
12觀測資料
采用逐日觀測降水量為中國地面降水值05°×05°格點(diǎn)數(shù)據(jù)集(V20),該數(shù)據(jù)集基于國家氣象信息中心基礎(chǔ)資料專項(xiàng)最新整編的中國地面(7225~13575°E,1825~5375°N)約2 400個(gè)臺(tái)站降水資料,利用ANUSPLIN軟件的薄盤樣條法(Thin Plate Spline,TPS)進(jìn)行空間插值,生成1961年至最新時(shí)段的水平分辨率05°×05°的中國降水逐日值格點(diǎn)數(shù)據(jù).通過將該格點(diǎn)降水量與高原實(shí)際觀測降水量進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)格點(diǎn)降水量與高原地區(qū)實(shí)測降水量的時(shí)空分布具有較好的一致性,因此,文中采用格點(diǎn)數(shù)據(jù)反映高原區(qū)域降水狀況.此外,選擇與土壤濕度同期的獅泉河、拉薩、察隅等15個(gè)氣象站(如圖1中紅點(diǎn)所示)逐日平均氣溫、風(fēng)速和蒸發(fā)量代表高原典型區(qū)域的氣象條件,其中蒸發(fā)量選用小型蒸發(fā)量.
13研究區(qū)
研究區(qū)為青藏高原范圍,選取由中國科學(xué)院張鐿鋰等[14]制作的青藏高原邊界,高原在中國境內(nèi)部分為西起帕米爾高原、東至橫斷山脈、南自喜馬拉雅山脈南緣、北迄昆侖祁連山北側(cè)的區(qū)域.依據(jù)土壤濕度的干濕程度,選取了3個(gè)典型區(qū)域,即濕潤區(qū)、半干旱區(qū)和干旱區(qū),分別代表高原林區(qū)、農(nóng)區(qū)和牧區(qū),各區(qū)域范圍如圖1所示.
2結(jié)果分析
21青藏高原土壤濕度空間分布
青藏高原逐月土壤濕度的空間分布(圖2,以20 cm為例)表明:3月隨著積雪和凍土融化,溫度回升,高原南部區(qū)域土壤濕度可以達(dá)到030~040 mm3·mm-3,但是,高原主體土壤濕度仍然比較?。?20 mm3·mm-3以下);5月隨著印度季風(fēng)爆發(fā),沿著雅魯藏布江河谷水汽進(jìn)入高原,土壤水分高值區(qū)開始從東南向西北擴(kuò)展;由于受到雨季降水影響,7—8月土壤濕度呈現(xiàn)增加趨勢,以高原東南部增加最顯著,部分地區(qū)土壤濕度達(dá)到040 mm3·mm-3以上,而高原北部土壤濕度較小,這可能與高原內(nèi)部降雨少、地表類型多為荒漠和裸露地表有關(guān)[15];進(jìn)入9月以后,隨著高原多數(shù)區(qū)域降水減少,氣溫開始降低,土壤開始回凍,土壤濕度顯著減?。?0月之后高原溫度持續(xù)下降,土壤濕度從淺到深層逐漸減小;11月—翌年2月土壤濕度基本處于010~020 mm3·mm-3之間.高原外圍土壤
相對(duì)較濕,中部較干.由此可見,夏季土壤高濕度區(qū)從藏東南向西北、塔里木盆地向藏東北擴(kuò)展,冬季土壤高濕度區(qū)向藏東南和塔里木盆地收縮,這可能與高原夏季水汽來源路徑有關(guān).高原土壤濕度季節(jié)變化和區(qū)域分布特點(diǎn)與高原水分輸送路徑和降水規(guī)律接近一致.張文君[16]利用再分析資料分析了中國東部區(qū)域的土壤濕度分布狀況,認(rèn)為觀測土壤濕度的基本特征是由西北向東北和東南呈梯度增加的,呈現(xiàn)出東北和華南濕、華北和西北干的分布型.說明高原土壤濕度和中國東部土壤濕度均呈現(xiàn)由西北向東南方向增加的空間分布特征,降水多和植被茂密的區(qū)域?qū)?yīng)高的土壤濕度,反之亦然[12].
不同土壤濕度垂直層次表明,青藏高原地區(qū)土壤濕度呈現(xiàn)出淺層和深層低、中間層高的特點(diǎn),這可能是由于高原地區(qū)太陽輻射強(qiáng),植被相對(duì)稀少,造成淺層蒸發(fā)量較大,土壤濕度較??;中間層土壤層持水能力較強(qiáng),加之地下水及積雪、凍土融水的補(bǔ)充作用,使得土壤濕度較大;深層土壤欠缺水分的補(bǔ)給,土壤濕度最小.由淺到深土壤濕度極大、極小值的偏差分別為:007、005、004、003以及002 mm3·mm-3,說明從淺層到深層土壤濕度的變化幅度逐漸減小,無論春季溫度升高或秋季溫度降低時(shí),土壤從淺層開始融化或者凍結(jié),接著是中間層,深層受外界影響最小,體現(xiàn)了土壤濕度變化與土壤溫度的密切關(guān)系,這與祁連山高寒草甸地區(qū)土壤水分含量的變化速度隨深度的增加趨于減少接近一致[5].地表淺層是陸氣相互作用非?;钴S的區(qū)域,淺層土壤濕度的變化很大程度上反映了對(duì)大氣變率的敏感性,從而影響了該區(qū)域淺層土壤濕度空間異常的相應(yīng)變化.深層由于受外界影響比表層弱,并且它對(duì)降水的響應(yīng)也比表層緩慢,所以與表層相比呈現(xiàn)反位相,從而從垂直方向上顯示出區(qū)域結(jié)構(gòu)的差異變化.
22青藏高原土壤濕度時(shí)間演變
土壤濕度分布(圖3)具有十分顯著的年變化規(guī)律.不同層次土壤濕度2—3月開始增加,5—6月達(dá)到一年中的次大值,7—8月達(dá)到最大值,之后逐漸下降.土壤濕度變化具有峰值和低值段,這與藏北高原土壤濕度4月開始急劇增大,7月達(dá)到最大值比較一致,體現(xiàn)了高原整體與高原腹地土壤濕度之間的一致性[7].夏季土壤濕度(以20 cm為例)為一年中的最大值(022 mm3·mm-3),其次是春季(020 mm3·mm-3),最小值出現(xiàn)在秋季和冬季(019 mm3·mm-3),反映出了土壤濕度顯著的季節(jié)變化,與高原區(qū)域降水時(shí)間演變具有較好的一致性,即降水量大的季節(jié)對(duì)應(yīng)土壤濕度偏大,反之亦然,體現(xiàn)了土壤濕度和降水呈正相關(guān).
23典型區(qū)域土壤濕度時(shí)間演變
濕潤區(qū)土壤濕度(圖4a)逐日變化特征與高原區(qū)域平均的土壤濕度時(shí)間演變比較一致,即7—8月為土壤濕度高值時(shí)期,4—5月初為次高值期,10月—翌年3月為土壤濕度低值期.7—8月為半干旱區(qū)土壤濕度高值期,次高值出現(xiàn)在春末夏初,秋、冬和春季為低值期,高低值期與降水多少時(shí)段對(duì)應(yīng).半干旱區(qū)土壤濕度(圖4b)量級(jí)較濕潤區(qū)偏小,而且低值區(qū)持續(xù)的時(shí)間較長.干旱區(qū)土壤濕度(圖4c)總體上非常小,各月之間相差不大.其中3—6月為相對(duì)高值期,其他時(shí)段土壤濕度基本維持在015 mm3·mm-3左右,沒有呈現(xiàn)濕潤區(qū)顯著的季節(jié)變化,土壤濕度逐日變化幅度不大.雖然干旱區(qū)降水量高值期也出現(xiàn)在7—8月,但沒有對(duì)應(yīng)較高土壤濕度,與濕潤區(qū)、半干旱區(qū)的分布規(guī)律不盡一致.可能是由于干旱區(qū)本身降水量很少,降水到達(dá)地面,很快被溫度較高的荒漠土地吸收和蒸發(fā),對(duì)土壤濕度的分布特征不能造成顯著影響.這說明了較大降水量一般對(duì)應(yīng)于較高的土壤濕度,但是,對(duì)于不同層次不同區(qū)域,這種關(guān)系存在顯著差異.
不論是高原濕潤區(qū)中間層土壤濕度,還是干旱區(qū)、半干旱區(qū)中間層土壤濕度,它們均具有基本與淺層比較接近的變化特征,且半干旱、干旱區(qū)中間層土壤濕度大于淺層土壤濕度,而濕潤區(qū)中間層的土壤濕度小于淺層土壤濕度,與整個(gè)高原區(qū)域平均不同深度土壤濕度變化狀況不同.各典型區(qū)域深層土壤濕度保持比較穩(wěn)定的低值,進(jìn)一步說明深層土壤濕度受降水量等氣象因素的影響很小.張秀芝等[17]分析了中國東部土壤濕度的垂直分布特征,認(rèn)為土壤濕度垂直分布具有明顯的地域和土壤質(zhì)地差異,濕度較大層所處的深度存有差別.但是,高原區(qū)域或者典型區(qū)域不同深度土壤濕度的時(shí)間演變具有一致性,基本保持淺層和深層低、中間層濕度大的特征.
24垂直結(jié)構(gòu)
上述研究表明,隨著高原下墊面的差異,進(jìn)而影響到導(dǎo)水率和持水能力,土壤濕度高、低值存在的層次有很大的不同[9],并且土壤濕度隨土壤深度的增加而呈現(xiàn)遞減的趨勢不同,表明土壤水分含量變化與局地下墊面條件、植被覆蓋、海拔高度和距離溪流的遠(yuǎn)近程度關(guān)系密切[5].因此,將高原區(qū)域依照土壤濕度大小和下墊面植被覆蓋的差異,選擇高原干旱區(qū)、半干旱區(qū)和濕潤區(qū)作為典型區(qū)域,探討不同區(qū)域土壤濕度的垂直結(jié)構(gòu)特征及其時(shí)間演變規(guī)律.土壤濕度垂直梯度是指單位的土壤濕度差值,在各層平均土壤濕度的月際變化上,表現(xiàn)為各層平均曲線相間越小,垂直梯度值越大,反之越小.
無論是整個(gè)高原或者是典型區(qū)域,土壤濕度垂直變化(圖5)均表現(xiàn)為淺層到中間層土壤濕度增加,隨著深度繼續(xù)增加,土壤濕度急劇減小的變化特征.高原區(qū)域土壤濕度(圖5a)各層土壤濕度月際變化相間較大,不同月份之間變化幅度相差不大,垂直梯度較?。粷駶檯^(qū)土壤濕度(圖5b)不同月份之間變化幅度相差較大,表現(xiàn)為各層月際變化曲線相間較小,垂直梯度較大;半干旱區(qū)土壤濕度(圖5c)各層平均曲線相間大,垂直梯度較濕潤區(qū)??;干旱區(qū)土壤濕度(圖5d)較濕潤區(qū)、半干旱區(qū)各層平均曲線相間大,垂直梯度最小,說明該區(qū)域隨著土壤深度的增加,各層土壤濕度之間的變化不大.以往研究[17]中將土壤濕度的垂直分布形態(tài)歸納為夏季均勻型、急劇變化型和季節(jié)差異型,并發(fā)現(xiàn)濕期減干期的土壤濕度差與降水有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,土壤濕度垂直分布具有明顯的地域和土壤質(zhì)地差異.王磊等[18]將中國西北區(qū)西部土壤濕度垂直分布分為上干下濕型和上濕下干型.高原地區(qū)除濕潤區(qū)個(gè)別月份呈上濕下干型外,土壤濕度基本呈現(xiàn)表層和深層干、中間層濕的結(jié)構(gòu),土壤濕度各月各層次上的濕度分布都不同程度地存在交錯(cuò)現(xiàn)象,造成這種現(xiàn)象的原因可能是季節(jié)降水分布不均以及土壤質(zhì)地存在差異.
圖5青藏高原及其典型區(qū)域的逐月土壤濕度垂直結(jié)構(gòu)特征
Fig5Vertical structure of monthly soil moisture over the entire TP and its typical areas
25影響因素
251氣象因素
綜上所述,高原不同層次土壤濕度分布具有基本相似的變化特征,但是,高原典型區(qū)域土壤濕度的時(shí)間變化不盡相同.一般而言,影響土壤濕度的主要?dú)庀笠蜃佑薪邓鉁?、蒸發(fā)、空氣濕度、地面風(fēng)速、日照等.因此,選取了典型區(qū)域內(nèi)氣象測站的蒸發(fā)量等逐日資料,分析了氣象要素對(duì)土壤濕度時(shí)間演變的影響.
由圖6可見,無論濕潤區(qū)還是半干旱區(qū)、干旱區(qū),春、夏季的蒸發(fā)量(圖6a)較大,秋、冬季較小.濕潤區(qū)蒸發(fā)量相對(duì)較小,處于0~970 mm之間,半干旱區(qū)和干旱區(qū)蒸發(fā)量最大值可以達(dá)到1203以及1555 mm,尤其以干旱區(qū)夏季蒸發(fā)量最為突出.風(fēng)速(圖6b)高值主要出現(xiàn)在冬、春季,與濕潤區(qū)和半干旱區(qū)相比較,干旱區(qū)整年基本存在較大的風(fēng)速,風(fēng)速遠(yuǎn)大于濕潤區(qū)和半干旱區(qū),最大風(fēng)速可以達(dá)到730 m·s-1,濕潤區(qū)、半干旱區(qū)盛夏至冬初風(fēng)速大小接近,隆冬至初夏,半干旱區(qū)風(fēng)速大于濕潤區(qū)風(fēng)速.平均氣溫(圖6c)在不同典型區(qū)域具有基本一致的變化趨勢,春季以后氣溫逐漸升高,盛夏達(dá)到最大值,隨后溫度降低.濕潤區(qū)和半干旱區(qū)的氣溫比較接近,而干旱區(qū)氣溫在盛夏與濕潤區(qū)、半干旱區(qū)氣溫接近,其他時(shí)段的氣溫明顯偏低.
結(jié)合土壤濕度和降水量的時(shí)間變化來看,雖然干旱區(qū)夏季降水量大于其他季節(jié),但是,干旱區(qū)降水量遠(yuǎn)小于半干旱區(qū)和濕潤區(qū),該區(qū)域蒸發(fā)量大,風(fēng)速大,夏季氣溫高,加之干旱區(qū)基本為荒漠區(qū),地面植被覆蓋很少,不利于水分的儲(chǔ)存,導(dǎo)致降水很快被蒸發(fā),使得該區(qū)域夏季土壤濕度較??;半干旱區(qū)和濕潤區(qū)的蒸發(fā)量、風(fēng)速呈現(xiàn)與干旱區(qū)相反的狀況,造成它們的土壤濕度遠(yuǎn)大于干旱區(qū)土壤濕度.
252歸一化植被指數(shù)
為揭示上述典型區(qū)域的植被狀況,做出了對(duì)應(yīng)時(shí)間不同季節(jié)植被指數(shù)的空間分布(圖7).可以看出,春季(圖7a)由于高原地區(qū)比較干燥,降水少,高原大部分區(qū)域植被比較稀疏,尤其以高原西部和北部最為突出,下墊面基本為荒漠和巖石,對(duì)應(yīng)土壤濕度的干旱區(qū).這些區(qū)域的植被指數(shù)基本小于020,僅有高原東南部植被指數(shù)尤其是西藏東南部植被指數(shù)可以達(dá)到06以上.隨著夏季(圖7b)高原雨季來臨,高原中部和東北部植被指數(shù)處于020~040之間,屬于植被相對(duì)較好的區(qū)域,對(duì)應(yīng)著土壤濕度的半干旱區(qū).植被覆蓋最茂密的區(qū)域集中在高原地區(qū)東南部,尤其以西藏東南部最明顯,植被指數(shù)可以達(dá)到08以上,對(duì)應(yīng)著土壤濕度的濕潤區(qū).秋季(圖7c)植被指數(shù)分布與春季比較一致,不同的是,高原東南部植被指數(shù)略高于春季,可能是受高原東南部雨季長的影響所致.冬季(圖7d)高原氣溫降低,降水更少,植被分布狀況與春季比較接近.
由此可見,不同季節(jié)植被指數(shù)分布狀況與土壤濕度空間分布一致,均呈現(xiàn)從東南向西北逐漸減少的分布趨勢,具有夏季覆蓋狀況最好,秋、春季次之,冬季最差的分布.高原東部和南部水分和熱量條件充足,具有較多的植被覆蓋,高的植被覆蓋具有較強(qiáng)的固水能力,對(duì)應(yīng)著土壤濕度高值區(qū),而高原西部和北部位于干旱半干旱氣候帶,降水少,且其植被類型多為草原和荒漠,地表固水能力差,該區(qū)域的土壤濕度較低,土壤濕度的這種地理分布特征較好地反映了區(qū)域氣候帶和下墊面植被類型特征.由此可見,土壤濕度分布不僅受到蒸發(fā)量、降水等氣象要素的影響,還跟局地的下墊面條件如植被狀況、土壤疏松度等存在密切聯(lián)系.
3結(jié)論和展望
通過分析青藏高原及其典型區(qū)域土壤濕度時(shí)空分布和垂直結(jié)構(gòu)特征,得到以下結(jié)論:
青藏高原土壤濕度與高原降水季節(jié)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,降水量多的季節(jié)對(duì)應(yīng)大的土壤濕度,反之亦然,即夏季土壤濕度最大,春季和秋季次之,冬季最小.高原外圍土壤相對(duì)較濕,中部較干,夏季土壤高濕度區(qū)從藏東南向西北、塔里木盆地向藏東北擴(kuò)展;冬季土壤高濕度區(qū)向藏東南和塔里木盆地收縮.土壤濕度垂直層次呈現(xiàn)出淺層和深層低、中間層高的特點(diǎn),從淺層到深層土壤濕度的變化幅度逐漸減小.高原典型區(qū)域土壤濕度逐日變化規(guī)律與高原區(qū)域平均的土壤濕度時(shí)間演變接近一致,降水量的多少和濕潤區(qū)、半干旱區(qū)土壤濕度高低值有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系.濕潤區(qū)垂直梯度大,干旱區(qū)和半干旱區(qū)垂直梯度小.蒸發(fā)量、風(fēng)速、氣溫以及植被狀況均會(huì)影響到土壤濕度的分布特征.
本文分析了青藏高原整體及其典型區(qū)域土壤濕度的時(shí)空分布和垂直結(jié)構(gòu)特征.但是,由于土壤濕度受到多種外界和土壤內(nèi)部因素的影響,深刻了解土壤濕度的變化特征及其響應(yīng)是一個(gè)比較復(fù)雜的問題.馬柱國等[19]認(rèn)為不同區(qū)域土壤濕度具有不同變化趨勢,40°N以北(東北)土壤濕度表層變干,深層變濕,降水和氣溫增加;中緯度地區(qū)表層土壤沒有明顯變化趨勢,而深層土壤顯著變干,降水減少,氣溫增加;40°N以南地區(qū)深層土壤逐漸干化,降水減少,氣溫增高.由于資料所限,本文沒有涉及高原典型區(qū)域土壤濕度的日變化,土壤濕度時(shí)空、垂直分布的年際變化,土壤濕度與影響因素的密切程度等問題,還有待于將來土壤濕度觀測站點(diǎn)加密和觀測頻率增多,以開展土壤濕度及其與氣候量關(guān)系的分析和數(shù)值模擬研究.
致謝:數(shù)據(jù)來源于國家氣象信息中心土壤濕度產(chǎn)品數(shù)據(jù)集、降水格點(diǎn)數(shù)據(jù)以及西藏信息網(wǎng)絡(luò)中心氣象資料.
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