本书关注采用模型模拟的方法研究陆地表层系统中的物质和能量循环。循序人们对“陆地表层系统”单一过程到整个系统的认识、理解、观测、分析、定量表达、模型模拟和应用研究这一逐渐深入的过程,全书分为六章:第一章,概述了陆地表层系统模拟研究的对象,及研究的必要性和复杂性,并通过回顾陆地表层系统模拟的发展历史以期使读者对这一研究领域形成一个总体认识;第二章,系统介绍了构成陆地表层系统的各子系统及其特点;第三章,详细而深入的介绍了组成陆地表层系统模型的重要过程(机理)、关键参数和算法,包括辐射、水热通量、水文、光合和物候等;第四章,首先简单介绍几个国际上较为广泛应用的、具有一定代表性的新一代陆面过程模型,接着详细介绍具有自主知识产权的由本书作者开发的*新一代陆面过程模型EASS,进而详细介绍本书作者*近研发的集成陆地表层系统模式DLM。本章通过阐述模型中关键变量间的相互关系,将第三章中介绍的重要过程有机而紧密地关联起来,并*终上升为陆地表层系统这一有机整体的概念,使读者深入理解如何使用模型模拟的方法,开展对陆地表层系统的定量化和系统性的研究;第五章,通过介绍采用EASS和DLM模型的几个典型研究实例,将陆地表层系统模型引申到应用领域,即通过应用模型模拟解决与陆地表层系统相关联的科学问题;第六章,基于对前五章的思考,提出了现有陆地表层系统模拟的不足和努力方向。事实上,“陆地表层系统模拟”是对真实过程的简化,涉及多学科内容及其之间的交互、耦合,如辐射传输学、边界层物理学、气象学、自然地理学、土壤学、冻土学、水文学、植物生态学、植物生理学、人地关系学等。因此本书在力图全面阐述采用模型模拟的方法定量研究上述过程的同时,也对由于机理认识程度和现有模型模拟方法局限性等所产生的不确定性提出思考,希望读者在阅读的同时用发展的眼光和怀疑的态度去看待书中的描述。
序
前言
第一篇地球系统模式研究进展与展望
第1章全球变化与地球系统模拟
1.1地球系统
1.2地球系统科学
1.3全球变化研究
参考文献
第2章地球系统模式的发展历程及展望
2.1全球变化与地球系统模拟
2.2地球系统模式发展历程
2.3地球系统模式展望
参考文献
第3章地球系统模式简介
3.1模式的主要构成
3.2典型地球系统模式介绍
参考文献
第二篇陆地表层系统模拟的原理与方法
第4章陆地表层系统及其构成
4.1陆地表层系统简介
4.2陆地表层系统构成
参考文献
第5章陆地表层系统过程及其定量表述
5.1物质能量循环
5.2土壤水热过程
5.3城市系统湍流过程
5.4植被动力学过程
参考文献
第6章陆地表层系统模拟及模型发展历程
6.1陆地表层系统模拟原理
6.2陆地表层模式发展历程
6.3陆地表层模式发展趋势
参考文献
第7章典型陆面过程模式介绍
7.1CLM模式
7.2SiB模式
7.3BATS模式
7.4CLASS模式
7.5COLM模式
7.6AVIM模式
7.7IBIS模式
7.8LPJ模式
参考文献
第8章模型优化
8.1模型参数优化
8.2模型结构优化
参考文献
第9章模型验证与评价
9.1模型认识上的常见谬误
9.2模型验证的对象
9.3模型验证的要素
9.4模型验证的方法
参考文献
第三篇DLM模式
第10章模式概述与结构
10.1概述
10.2DLM发展过程
10.3DLM模式结构
10.4DLM植物个体结构
参考文献
第11章能量平衡模块
11.1辐射
11.2潜热通量
11.3感热通量
参考文献
第12章土壤水热模块
12.1土壤能量平衡和热过程
12.2积雪过程
12.3上壤水
12.4DLM高寒地区土壤湿度参数优化与模拟实验
参考文献
第13章地球化学循环模块
13.1光合作用
13.2呼吸作用
13.3碳氮循环
参考文献
第14章植被物候模块
14.1植被生长季指数(GSI)模型
14.2DLM物候策略
14.3DLM物候碳氮通量
14.4模式模拟实验
14.5结果分析及模型评价
14.6模型不确定性分析
参考文献
第15章动态植被模块
15.1植被生存和萌发
15.2生物量分配及输送
15.3植被光竞争
15.4胁迫干扰
参考文献
第16章城市模块
16.1模块结构
16.2能量通量传输过程
16.3人为热通量过程
参考文献
第17章DLM模式运行
17.1运行环境搭建
17.2输入数据制备
17.3模式初始化方案
参考文献
第四篇DLM模式应用
第18章陆面过程模式中不同蒸散发算法的比对
18.1引言
18.2材料和方法
18.3模拟结果
18.4讨论
18.5结论
参考文献
第19章陆面—大气耦合模式尺度转换研究
19.1耦合模式空间尺度转换方法
19.2模式描述
19.3结果和讨论
19.4结论
参考文献
第20章1981~2005年中国东部土地覆盖变化对陆表能量分配的影响
20.1输入数据与参数化方案
20.2结果和讨论
20.3结论
参考文献
第21章集成陆面过程模式(DLM)在区域尺度上的物候模拟评估
21.1引言
21.2材料和方法
21.3结果和讨论
21.4结论
参考文献
第22章北半球落叶植被物候变化时空特征模拟与分析
22.1引言
22.2材料和方法
22.3结果和讨论
22.4结论
参考文献
彩图
暂无