2001～2010年中国区域土地利用/覆盖变化对陆面过程影响的模拟研究

韩云环 马柱国 李明星 陈亮

1 河北经贸大学数学与统计学学院，石家庄 050061

2 中国科学院大气物理研究所东亚区域气候—环境重点实验室，北京 100029

3 中国科学院大学，北京 100049

1 引言

已有的研究表明，过去300年人类活动已经影响了42%～68%的陆地表面（Vitousek et al., 1997;Hurtt et al., 2006）。除温室气体和气溶胶外，土地利用/覆盖变化（Land Use/Cover Change, LUCC）是人类活动影响气候的另外一个重要因素（IPCC,2013），其影响着局地、区域和全球的气候变化（邵璞和曾晓东, 2012; Mahmood et al., 2014）。LUCC主要通过生物地球物理和生物地球化学过程影响气候，其中生物地球化学过程是通过向大气排放或者吸收温室气体进而改变碳循环过程来影响气候系统（Pielke et al., 2002; Brovkin et al., 2013）；而生物物理过程是通过引起地表属性和下垫面性质（如地表反照率、粗糙度、土壤湿度）的变化（Yu and Xie, 2013），改变陆面过程中波文比以及降水在蒸散发、径流和土壤水之间的分配来进一步对气候产生影响（Notaro et al., 2006; Findell et al., 2007; Wang et al., 2020），它不仅影响温度、降水，也会对季风和大气环流产生影响（Lei et al., 2008; Imhoff et al.,2010; Lee et al., 2011; Zha et al., 2019）。LUCC是自然和人为共同影响最显著的问题，其与气候变化和人类活动的相互作用是全球变化研究的核心内容之一（傅伯杰等, 2005; 刘纪远等, 2011）。

LUCC对气候变化影响的研究主要包括气候效应的观测研究和模拟研究。在观测中很难将土地利用/覆盖变化对局地气候的影响信息从全球变化的大背景中剥离（华文剑等, 2014），而模拟研究中的问题包括模型误差、物理过程和参数的不确定性、对研究尺度和高时空分辨率输入数据的依赖等（Verburg et al., 2004; 张华和张勃, 2005）。目前，多数模拟工作都是采用理想的敏感性土地覆盖试验，如符淙斌和袁慧玲（2001）利用虚拟极端情况模拟东亚地区自然植被恢复后对区域气候和环境的可能影响程度；……