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藏北高原冻融过程的观测与数值模拟研究的任务书 任务书:藏北高原冻融过程的观测与数值模拟研究 一、研究背景和意义 藏北高原是青藏高原的一部分,位于青海、西藏和四川交界处,是中国的重要生态保护区和水源涵养区。该地区寒冷干燥,气温变化大,季节性冻土发育,冻融过程对土壤水文、生态系统和气候变化等方面具有重要影响。 随着全球气候变暖,藏北高原的冻融过程发生了明显的变化。为了更好地理解和预测这一变化,需要深入研究藏北高原的冻融过程。观测数据和数值模拟是研究藏北高原冻融过程的重要手段。 二、研究任务 1.组织和开展藏北高原的冻融观测。观测内容包括土壤温度、湿度、冰含量、植被生长等参数。观测站点应覆盖不同海拔和土地利用类型,以全面了解藏北高原冻融过程的时空变化规律。 2.收集和整理历史气象数据,包括降水、气温、湿度等指标,以配合冻融观测数据进行分析。 3.利用收集的数据开展冻融过程的数值模拟。利用土壤水分、热量传输理论等建立冻土数值模型,模拟藏北高原冻融过程的时空演化规律,为生态保护和水资源管理提供科学依据。 4.对模拟结果进行验证和评估,查找模型的不足之处和可能的改进方法。同时,结合观测数据,分析模型的适用性和可靠性。 5.建立冻融模型和气候变化模型的耦合模型,预测未来气候变化下藏北高原的冻融过程。通过与历史数据的比较,对未来气候变化产生的影响进行预测和分析。 三、研究成果 1.藏北高原冻融过程的时空变化规律。利用观测数据和数值模拟结果,深入了解藏北高原不同区域、不同季节冻融过程的时空变化特征。 2.冻融过程对土壤水文和生态系统的影响。通过分析冻融过程对土壤水分、植被生长等方面的影响,为生态保护和水资源管理提供科学依据。 3.藏北高原气候变化下冻融过程的预测和分析。通过建立耦合模型,预测未来气候变化下藏北高原的冻融过程变化,为应对气候变化提供科学依据。 4.材料和方法。收集和整理的观测和模拟数据可作为科学研究的基础,对于涉及高原生态环境、水文水资源、气候变化等研究领域均有一定的参考价值。 四、研究计划 研究周期为3年。 第一年:组织和开展冻融观测,建立冻土数值模型。 第二年:模拟和分析冻融过程的时空变化规律,评估和改进模型。 第三年:建立耦合模型,预测未来气候变化下藏北高原的冻融过程,发布研究成果。 五、研究经费 研究经费总计500万元,用于购置设备、组织观测、数据处理和出版研究成果等各项支出。 六、研究团队 研究团队由气象学、水文学、生态学、数学等领域的专家和学者组成,团队负责人为教授一名,其他研究人员不少于5人。 七、研究效益 本次研究的结果将为生态保护和水资源管理等方面提供科学依据,对于提高高原生态环境和水资源利用效益、促进经济社会可持续发展具有积极的作用。同时,对于加深我国高原、冻土等研究领域的认识,推动我国在相关领域的研究和技术创新,具有重要的战略意义。