土壤湿度及气候变化关系的研究进展及展望Ξ.pdf

第 14 卷第 3 期 地球科学进展 V o l. 14　N o. 3 1999 年 6 月 ADVAN CE IN EA R TH SC IEN CES Jun. , 1999 土壤湿度与气候变化关系的 研究进展与展望 马柱国, 魏和林, 符淙斌 ( 中国科学院大气物理研究所全球变化东亚研究中心, 北京　100029) 摘　要: 总结和分析了土壤湿度与气候变化关系研究的现状和存在问题。首先, 详尽的描述了土壤 湿度与气候变化关系的数值模拟研究, 在总结和评述土壤湿度对气候变化作用的同时, 对与土壤湿 度变化有关的陆面模式的类型和三种蒸发的计算公式进行了详细的讨论。其次, 概括了目前研究仍 显薄弱的资料诊断分析工作。最后, 对该领域当前所面临的研究问题进行了必要的阐述。 关　键　词: 土壤湿度; 气候变化; 数值模拟; 陆面过程 ( ) 中图分类号: P 463 23; S 1527　文献标识码: A 　文章编号: 1999 1　引　言 陆面过程之所以引起科学家和各国政府重视的 原因是因为它与人类的生存环境息息相关。土壤湿 度作为陆面过程研究中的重要参量, 对气候变化起 着非常重要的作用, 它通过改变地表向大气输送的 感热、潜热和长波辐射通量而影响气候变化, 它的变 化同样会影响土壤本身的热力性质和水文过程, 使 地表的各种参数发生变化, 从而进一步影响气候变 化, 反之, 气候变化能引起土壤含水量的变化。为了 更清楚的说明土壤湿度对气候变化影响的物理过 图 1　土壤湿度影响气候变化的物理图像 程, 可把土壤湿度与陆面过程及其和气候变化相互 　　F ig 1　Physical image of the im pact of so il m o isture on 联系的物理机制归纳为如下图 1。 climatic change 从图中可以清楚地看出三者的相互关系。土壤 湿度对气候的影响表现在它能改变地表的反照率 〔3, 4 〕 对大气的季节变化有重要作用; M anabe 的早期 ( ) 通过改变土壤的颜色 、土壤的热容量、地表的蒸发 研究对陆面水文过程和气候的关系进行了探讨。作 和植被的生长状况, 以上影响的结果最终导致地表 为陆面水文过程研究的重要方面, 有关土壤湿度的 能量、水分的再分配, 从而产生对气候的影响, 因此, 研究近期也受到气候和水文学家的重视, H ender 研究二者的关系对研究气候变化和区域环境变化有 〔5 〕 对土壤湿度的研究予以特别强调。据 son Sellers 十分重要的意义。 统计, 在陆面上, 65% 的降水来自于陆地地表蒸发, 〔1, 2〕 N am ias 最早发现, 土壤湿度的季节性异常 〔6 〕