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本文利用区域气候模式RegCM3,以我国内蒙古及其周边地区为研究区域,检验模式对该区域气温和降水的模拟能力,并结合内蒙古地区草原退化的现实可能性,通过设计控制实验和假设典型草原退化为荒漠草原的敏感性实验,研究草原退化对内蒙古及其周边地区气候变化的影响。
控制实验的结果表明:区域气候模式对研究区平均气温分布的总体模拟效果良好,在某些地区例如呼伦贝尔北部和阿拉善一带气温的模拟值和实况值相比存在一定的偏差;从季节尺度来看,模式对夏季气温的模拟效果最好,其次是春季和秋季气温,对冬季气温的模拟效果较差,对年均温模拟的误差主要由对冬季气温模拟的误差导致。区域气候模式对研究区降水量分布的模拟效果较好,基本体现了年和季节降水量东多西少的空间差异,对于西部地区降水量的模拟值与实况值很接近,而对东部地区特别是大兴安岭山脉两侧降水量的模拟值较实况值明显偏高;从季节尺度上看,对冬季降水量的模拟效果最好,这可能与研究区冬季降水量少有关,其次是秋季和夏季、对春季降水量的模拟效果最差。
敏感性实验和控制实验的对比结果表明:草原退化后,地表反射率增加,导致地表吸收的太阳辐射显著减少,从而影响地一气系统的辐射平衡,使得冬季气温和地温降低,夏季则升高,气温和地温的年较差增大;地表反射率增加后,大气的辐射冷却和补偿性下沉加剧,从而抑制降水的发展,所以草原退化后大部分地区的降水量呈减少的趋势,这将促使草原退化的进一步加剧;降水量的减少进而导致蒸发量的减少,而蒸发的减少又反过来促使降水减少,两者之间存在一种正反馈的关系:冬季地表温度下降导致冬季海陆差异加大,使研究区冬季冷高压系统增强,冬季风也增强,将会导致寒潮发生的机率增多。