發(fā)布時間：2020-09-27 20:53

　　 地表反照率能夠影響到達地球表面的凈輻射能量,可以反映地氣之間的能量分配狀況。作為很多地表能量平衡方程與陸面氣候模式里面一個重要的輸入?yún)��?shù),地表反照率是影響地球氣候系統(tǒng)的關鍵變量。地表反照率直接或間接地影響著全球及區(qū)域氣候,對地表和大氣之間的水熱交換具有重要的意義。用地面實測資料對稻田地表反照率的研究,既可以更好地刻畫以稻田為主要土地利用方式的流域地氣之間的能量分配過程;又能夠為陸面氣候模式提供更加準確的參數(shù)值,從而可以為更好地解釋土地利用/覆被變化對全球氣候變化的影響機制提供參考。本文首先分析了秦淮河流域稻田的地表反照率,利用地面實測資料對MCD43A3數(shù)據(jù)進行驗證,然后結合MCD43A3數(shù)據(jù)和植被指數(shù)產(chǎn)品MOD13A1,分析了 2001-2016年秦淮河流域地表反照率和歸一化植被指數(shù)(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)的變化特征,以及二者之間的相關程度。本文的主要結論有:(1)在田間尺度上,稻田晴天地表反照率基本上呈現(xiàn)“U”型分布的日變化特征。稻田晴天的地表反照率的日變化呈不對稱特性,露水和風速、風向是引起其不對稱性的主要原因。稻田晴天的地表反照率值較高且日變化較大,而陰雨天較低。田間尺度上,同一地區(qū)的下墊面狀況較為均一,地表反照率受隨時間及天氣狀況而變化的太陽輻射、濕度等氣象因子的影響較大。水稻生長季內(nèi)的地表反照率先升高后降低,其變化特征會受到降水的影響。整體上,水稻生長季內(nèi)的地表反照率高于非生長季。水稻生長季內(nèi),地表反照率與濕度及短波輻射之間的相關程度較高,溫度、濕度及短波輻射等氣象因子與地表反照率之間的相關程度因水稻所處生育期的不同而不同,在灌漿期地表反照率與太陽短波輻射及濕度間的相關程度較高,而且都通過了 p0.01的顯著性檢驗。在水稻分蘗期和拔節(jié)期,地表反照率變化較快,而且氣象因素會影響其變化特征。(2)在區(qū)域尺度上,不同地區(qū)的土地利用類型差異較大,地表反照率受地表覆被類型的影響較大,秦淮河流域2001-2016年整體上地表反照率變化不大,但不同區(qū)域的差異較大,在南京市江寧區(qū)的祿口機場及其附近和句容市市區(qū)附近等城市化發(fā)展較快的區(qū)域,其土地覆被類型由植被覆蓋較多的農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)橹脖桓采w較少的城市,地表反照率升高較為明顯。在秦淮河流域的中央?yún)^(qū)域由于水體面積的減少,地表反照率也呈現(xiàn)升高的趨勢。而在城市化水平較高的南京市江寧區(qū)的東北部,地表反照率呈現(xiàn)降低的趨勢。秦淮河流域2001-2016年各年夏季和春季的地表反照率較高,秋冬兩季的地表反照率較小,冬季的地表反照率波動幅度最大,冬季較多的積雪會使地表反照率明顯升高。(3)流域內(nèi)2001-2016年整體上NDVI呈現(xiàn)降低的趨勢,在城市化發(fā)展較快的區(qū)域降低較為明顯,在流域的邊緣和森林分布區(qū)域NDVI呈現(xiàn)一定程度的升高趨勢。在時間尺度上,2001-2016年整個流域內(nèi)除過水體較多的區(qū)域,城市用地的擴張使得植被覆蓋較多的農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)榉凑章瘦^高的城市用地,其地表反照率和NDVI基本上呈負相關性。除過水體區(qū)域,按照城市、農(nóng)田和森林的梯度,2005年和2015年各年的地表反照率和NDVI基本呈現(xiàn)相反的變化趨勢,在原有城市用地的基礎上,城市化水平的進一步提高,城市高密度和高度的城市建筑對太陽輻射產(chǎn)生的"遮蔽效應"會使地表反照率降低。2005年和2015年各年的地表反照率和NDVI相關性分析結果表明,NDVI小于0.45時,地表反照率隨著NDVI的升高其變化較不明顯,當NDVI值大于0.45時,地表反照率隨NDVI升高明顯減小。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S511;S17
【部分圖文】：

水稻田，根據(jù)位于江蘇省農(nóng)業(yè)科學院的溧水試驗基地測數(shù)據(jù)，分析了水稻不同生育期、不同天氣條件的地表表反照率的不對稱性特征。逡逑測與數(shù)據(jù)處理逡逑照率和向下的短波和長波輻射量以及向上的短波和長距離地表２ｍ高度處的四分量凈輻射傳感器（ＣＮＲ４）觀測距離地表0．７ｍ高度處的雨量筒（ＴＥ５２５ＭＭ）觀測得到，地表２ｍ高度處的紅外溫度傳感器（１０９－Ｌ５０）觀測得到，距離地表３ｍ高度處的風速風向傳感器觀測得到。在處除。所選取的白天時間段為８：００—１７：００，其中典型晴天值從２０１６年４—１１月的實測值中根據(jù)當天的天氣狀況

季內(nèi)凈輻射呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，一年中稻田凈輻射最高值出在１２月，地表凈輻射整體上呈現(xiàn)夏季〉春季〉秋季〉冬季的變化季凈輻射的高值出現(xiàn)的時期大致相同，說明水稻的生長發(fā)育需要一為秦淮河流域稻田地面吸收輻射和地面有效輻射變化特征圖，由圖吸收輻射在一年內(nèi)整體上呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，其中７月份的地面吸收輻射的最低值出現(xiàn)在１２月，水稻生長季內(nèi)的地面吸收輻射明田地面有效輻射同樣在一年內(nèi)整體上呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，但有地面吸收輻射明顯，一年中地面有效輻射的最高值出現(xiàn)在春季，最稻生長季內(nèi)的地面有效輻射與非生長季相差不大。對比水稻生長季和地面有效輻射量可以看出，水稻生長季內(nèi)稻田吸收的輻射量最多，大氣中的能量較少，由此可以得出，水稻生長季內(nèi)稻田會吸收更多的發(fā)育。逡逑２５０邋邐逡逑

季內(nèi)凈輻射呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，一年中稻田凈輻射最高值出在１２月，地表凈輻射整體上呈現(xiàn)夏季〉春季〉秋季〉冬季的變化季凈輻射的高值出現(xiàn)的時期大致相同，說明水稻的生長發(fā)育需要一為秦淮河流域稻田地面吸收輻射和地面有效輻射變化特征圖，由圖吸收輻射在一年內(nèi)整體上呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，其中７月份的地面吸收輻射的最低值出現(xiàn)在１２月，水稻生長季內(nèi)的地面吸收輻射明田地面有效輻射同樣在一年內(nèi)整體上呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，但有地面吸收輻射明顯，一年中地面有效輻射的最高值出現(xiàn)在春季，最稻生長季內(nèi)的地面有效輻射與非生長季相差不大。對比水稻生長季和地面有效輻射量可以看出，水稻生長季內(nèi)稻田吸收的輻射量最多，大氣中的能量較少，由此可以得出，水稻生長季內(nèi)稻田會吸收更多的發(fā)育。逡逑２５０邋邐逡逑

【參考文獻】

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1 陳愛軍;胡慎慎;卞林根;劉玉潔;;青藏高原GLASS地表反照率產(chǎn)品精度分析[J];氣象學報;2015年06期

2 馬小雪;卞子誥;李娜;李永泰;趙靜;曾春芬;王臘春;;秦淮河流域1980-2010年土地利用變化及驅(qū)動機制[J];水土保持通報;2015年06期

3 張馳;范廣洲;馬柱國;程炳巖;趙天保;馮錦明;王鶴松;;半干旱區(qū)典型下墊面反照率特征的初步分析[J];高原氣象;2015年04期

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本文編號：2828363