孤立绿洲系统演化的动力学理论研究

摘要：

假定绿洲和荒漠组成一个与周围环境无物质和能量交换的孤立系统,在能量守恒的条件下分析绿洲的分布和演变特征,结果表明,绿洲的演变会出现多平衡态分布的特征.在初始面积较小时,第一个平衡态表征了绿洲面积增加的解,此时荒漠地表-冠层温差较大,绿洲和荒漠之间存在较强的能量交换,绿洲通过降温增加面积而荒漠升温导致面积减小;第二个平衡态表征了绿洲面积减小的解,荒漠地表-冠层温差较为合适.若迁移后绿洲面积增加,则平衡态不稳定,能量迁移趋向于零,绿洲和荒漠能量各自达到平衡,绿洲面积最终等于初始面积.进一步分析表明,两个平衡态的性质完全不同,在绿洲面积有较大增加的平衡态中,绿洲和荒漠的反照率差异越小、水分差异越大,绿洲和荒漠间的能量交换越强,能量迁移后绿洲面积增加越多,而绿洲面积减小的平衡态则相反,绿洲和荒漠的反照率差异越大、水分差异越小,能量迁移后绿洲越容易维持在初始面积上.初值向平衡点的演化分析表明,荒漠地表温度较高的初值点更容易向绿洲面积增加的平衡态收敛.

关键词：能量守恒、绿洲、荒漠、双平衡态

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资助基金：国家重点基础研究发展计划项目编号:2014CB953903和中央高校基本科研业务费专项资金项目编号:2013YB45资助

在线出版日期：2015-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：305-317