基于垂直带的山体效应定量化研究

山体效应指隆起地块产生的热力（增温）效应，并导致垂直自然带界线在山体内部比在外侧分布要高的现象。它是陆地表层系统空间格局和动态变化的重要机理。但迄今为止关于山体效应的作用仍局限在"山体越大、山体效应越大"的定性描述之中，缺乏定量研究。山体效应因而也难以纳入陆地表层系统空间分布和动态模型的建造之中，从而影响了模型的精度和解释性功能。山地垂直带界线对山体效应的作用最敏感，可以通过垂直带的高度变化和规律来揭示山体效应的大小。本项目拟收集欧亚大陆山地垂直带（谱）数据，从三方面（基面高度对垂直带高度的贡献率、垂直带理想分布与实际分布的差异分析、山体效应指数构建）来定量地探索山体效应的大小以及对垂直带高度的影响，在山体效应定量化方面取得突破；在此基础上创建基于地理位置和山体效应的欧亚大陆山地垂直带空间分布模型，为全球山地垂直带谱的数字集成和高精度分布模式的构建奠定坚实的数据、理论和方法基础。

1、首先确定了山体效应内涵。对山体效应的概念进行了阐述，构建了山体效应的概念模型。山体效应可以表示为（1）同高度上山体内外温差；（2）同类垂直带山体内外的高差；（3）山体内部的起始高度，也即山体内部基面高度（简称基面高度）。简言之，就是山体热力作用的量化表达。.2、山体效应的间接定量化研究：根据平地气候和林线、雪线处的气候条件，建立了欧亚大陆林线、雪线的理想分布模型（即没有山体效应影响的分布）；然后用实际分布高度减去理想高度，得到山体效应的估算值。并与山体的热力作用相互印证。.3、提出和验证了“山体基面高度是山体效应第一因子”的假说：该假说在申请书里已经提出。项目细化了基面高度的概念，提出了基面高度的识别方法，然后计算它与山体效应的紧密关系。对世界主要山区进行了数据分析，表明基面高度与山体效应都存在很好的关系，特别在安第斯山，两者的线性方程决定系数达到0.64。假说得到了很好的印证。.4、山体效应指数的构建：以山体基面高度、纬度、降水大陆度为自变量，构建了世界六大山体（青藏高原、阿尔卑斯山、斯堪的纳维亚、落基山、安第斯山、新西兰山地）的山体效应指数。斯堪的纳维亚的决定系数也非常接近0.5，其余山地模型的决定系数都在0.5以上。说明建立的山体效应模型具有普遍意义。在6大山系中，除新西兰外，基面高度对山体效应的贡献率都最高，在42-82%之间，特别是安第斯山和落基山的山体效应都表现出对基面高度的高度依赖性。.5、以山体基面高度为山体效应的代用指标，揭示了山体效应对雪线和林线分布的巨大影响。纳入山体效应的全球林线模型，决定系数达到0.9以上。使得林线的空间模型得到极大提升。.6、已发表论文20篇（其中10篇SCI），专著1本：《山体效应研究》，还有2篇录用，3篇投稿。