摘要
随着全球气候不断变暖，人们逐步重视陆地生态系统对气候系统的调节功能，其中植被管理措施作为公认的缓解气候变暖的有效方法得到大力推行。植被作为全球碳循环的关键纽带，其光合作用是主要的物质和能量来源，是地球大部分生态系统的基础。黄土高原是人类活动对生态环境干扰最为严重的地区之一，二十世纪九十年代末期我国在黄土高原区域正式实施退耕还林政策，该项管理措施被认为是全球范围内较大的生态恢复及乡村规划工程。退耕还林政策旨在恢复中国西部薄弱的生态系统，减少中国西部干旱、沙尘暴、洪涝、山洪泥石流等一系列自然灾害带来的严重后果。该政策在连续实施多年后，取得巨大成就，其中还林还草共5.15亿亩，成林面积占全球同期增绿面积的4%以上，生态环境明显变好，为当地人民群众带来众多“生态红利”。 本文以黄土高原大力实施退耕还林，增加植被覆盖为背景，主要研究分析黄土高原连续多年植被覆盖度变化、降水以及气温的变化趋势；并且分析黄土高原植被覆盖产生如此显著变化时，对降水、气温产生何种影响。得到以下主要结论： （1）得到了黄土高原连续多年植被NDVI(NormalizedDifferenceVegetationIndex)、降水及气温变化趋势。1982年至2019年黄土高原植被NDVI总体呈现出上升的趋势，尤其是自1999年实施退耕还林政策，黄土高原植被NDVI月最大值与极值较1999年之前相比都有所增加。从空间分布趋势来看，黄土高原植被NDVI自西北向东南近似阶梯状增加，且95%以上的地区植被NDVI显著增加。黄土高原降水随时间变化趋势呈显著增加，空间上呈现出自西北至东南阶梯性递增的趋势。黄土高原西北部气温明显小于其它区域，整体来看，黄土高原多年气温变化范围不大。 （2）揭示了利用WRF(WeatherResearchandForecastingModel)中短期天气气候模式进行数值模拟时，水平分辨率及物理参数化方案的选择对模拟值产生影响，得到适用于黄土高原区域的最优水平分辨率及一套较优的物理参数化方案。当水平分辨率越大时，对降水、气温的模拟效果越差，水平分辨率为10km时，模拟值与观测值空间相关性最高为0.6121。云微物理参数化方案对降水气温的模拟影响不大；积云对流参数化方案中选择Tiedtke方案时，降水、气温的模拟都与真实情况更为接近；边界层方案中MYJ方案的模拟试验要优于其它方案。 （3）应用WRF模式分析得到不同土地利用背景即黄土高原不同的植被覆盖状况下，降水及气温的变化。通过数值模拟分析得到降水对于植被覆盖变化的响应远远大于气温，且植被覆盖的变化对于降水的影响具有正相关性和区域性；植被覆盖变化对气温的影响不大。
NETL