青藏高原热源作用加强了我国旱区气候背景的形成和维持，同时也对我国旱区的气候异常产生重要影响。深入认识高原热源变化与我国旱区气候异常之间的联系，对于维系旱区生态安全、防范重大气象灾害、促进区域可持续发展具有重要意义。本文回顾和梳理了当前关于高原热源对我国旱区气候异常影响的相关研究，包括高原热源的气候特征、高原热源对我国旱区气候异常的影响以及高原热源前期信号对我国旱区气候的预测作用。已有研究表明，高原热源的时空分布特征具有显著的季节性、区域性以及时间阶段性差异，通过调控高原北侧经圈环流、南亚高压、西风急流、纬向行星波等环流系统可对我国旱区气候异常产生影响；同时，高原积雪、冻土等通过陆面过程改变地表能量平衡和土壤水热传输影响高原热源，可作为前期信号运用于旱区夏季降水预测。最后，在总结已有研究进展和成果的基础上，对今后高原热源对我国旱区气候异常影响的研究方向做了展望，即在全球变暖背景下高原热源的时空变化规律仍存在很大不确定性，高原热源影响我国旱区气候异常的途径目前尚不全面，二者之间的内在影响机制仍有待进一步研究。
青藏高原陆气相互作用对东亚区域天气气候有重要影响,其中高原植被及热力作用的气候效应是高原陆气相互作用的两个重要内容。本文总结了高原植被和陆-气水热交换的变化特征,高原植被及热力作用对高原季风、东亚季风和东亚区域气候影响的研究成果。结果表明:(1)高原归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、植被覆盖度和植被净初级生产力(Net Primary Production,NPP)呈从东南向西北减少的趋势。近几十年,高原NDVI、植被覆盖度和NPP总体上呈上升趋势,西藏东南部年平均和生长季平均叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)均呈增加趋势。(2)高原感热在20世纪80年代以后呈显著减弱趋势,夏季高原大部分地区地表潜热通量呈增加趋势。(3)高原植被与高原地表热源之间呈显著正相关关系。当高原植被退化成荒漠,会减少地表吸收的净辐射,减弱地表热源,导致南亚高压位置偏西,西太平洋副高减弱,中国南方和东北地区降水增加,北方地区降水减少。(4)当高原大气热源偏强(弱)时,高原夏季风偏强(弱)。高原大气热源与东亚夏季风的建立和维...
热扩散系数是多年冻土对外界热扰动敏感程度的重要影响参数之一，也是寒区工程设计与建设的关键基础数据。基于瞬态平面热源法导热系数测试结果和质量加权法计算获取的比热容理论值，计算获得青藏工程走廊西大滩—唐古拉山沿线典型类别土样热扩散系数，分析对比了走廊带内冻融土热扩散系数的分布特征和参数影响规律，提出了基于经验拟合公式法和RBF神经网络方法的冻融土热扩散系数预测模型，并比较了不同预测模型的预测效果。研究结果表明：青藏工程走廊带内土的热扩散系数与粒径整体呈正相关性，融土热扩散系数按黏性土、粉土、全风化岩类、砂土及碎石土依次增大，冻土热扩散系数按黏性土、全风化岩类、粉土、碎石土及砂土依次增大；热扩散系数与容重及天然含水率相关性随土类及冻融状态差异明显，冻、融土热扩散系数呈显著正线性关系；以融土热扩散系数为拟合参数的冻土热扩散系数三元预测模型的预测精度明显高于二元经验公式；RBF神经网络模型在冻、融土热扩散系数预测中均具有最优的预测精度，为最佳预测模型。
为分析不同测试方法对青藏工程走廊带内多年冻土导热系数测试结果的影响规律,指导冻土工程的热工设计和为走廊带内冻土导热系数的测试方法选择提供依据,搭建了稳态对比法、稳态热流计法、瞬态平面热源法和瞬态热线法冻(融)土导热系数试验测试平台,运用理论模型对稳态对比法测试过程中径向漏热量进行了估算,分别从测试结果准确性、适用土性类别和适用场合等方面对各类测试方法进行了对比。结果表明:稳态对比法试验结果与文献理论值相差较大,测试过程中径向漏热量无法忽略;稳态热流计法和瞬态平面热源法的测试结果与理论计算值具有较好的一致性,80%以上的测量值与理论值相对误差小于±15%;瞬态热线法测试结果整体偏小,冻、融土平均偏小17.75%和15.03%.考虑到瞬态平面热源法测试结果准确,测试时间短,样品需求量小,因而是一种合适的青藏工程走廊带冻(融)土导热系数大规模测试方法。
为分析不同测试方法对青藏工程走廊带内多年冻土导热系数测试结果的影响规律,指导冻土工程的热工设计和为走廊带内冻土导热系数的测试方法选择提供依据,搭建了稳态对比法、稳态热流计法、瞬态平面热源法和瞬态热线法冻(融)土导热系数试验测试平台,运用理论模型对稳态对比法测试过程中径向漏热量进行了估算,分别从测试结果准确性、适用土性类别和适用场合等方面对各类测试方法进行了对比。结果表明:稳态对比法试验结果与文献理论值相差较大,测试过程中径向漏热量无法忽略;稳态热流计法和瞬态平面热源法的测试结果与理论计算值具有较好的一致性,80%以上的测量值与理论值相对误差小于±15%;瞬态热线法测试结果整体偏小,冻、融土平均偏小17.75%和15.03%.考虑到瞬态平面热源法测试结果准确,测试时间短,样品需求量小,因而是一种合适的青藏工程走廊带冻(融)土导热系数大规模测试方法。
提出了应用线热源法测量冻土热参数存在的问题,冻土中未冻水含量随温度的变化是导致线热源法测量误差产生的根本原因。对二维无限大——点热源热传导方程进行简化得到一维中心对称——热流边界热传导方程。采用双针法对不同温度的环刀土样进行了测试并对冻土传热过程进行数值试算,反演得到不同温度的相变热容和未冻水含量。结果表明:当温度大于-0.7℃时,相变热容值远远大于冻土体积热容并且随温度急剧变化,线热源法测量的结果严重失真;当温度介于-0.7-4℃时,线热源法测量结果仍有较大的误差;当温度低于-4℃时,相变热容值很小且比较稳定,线热源法测量的热参数能满足一定的精度要求。