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下墊面（Underlying Surface）是指地球表面與大氣直接接觸的物質層，是大氣與地表進行能量、水分和動量交換的界面。它是氣候系統、水文循環和生態環境研究中的重要概念，直接影響局地乃至全球的氣候、天氣和生態過程。
主要類型
1. 自然下墊面
陸地：森林、草原、沙漠、冰雪覆蓋區等。
水體：海洋、湖泊、河流、濕地等。
過渡類型：沼澤、苔原等。
2. 人工下墊面
城市（建筑、道路、廣場等）、農田、水庫等人類活動改造的表面。
核心作用
1. 能量平衡
不同下墊面的反照率（反射太陽輻射的能力）差異顯著。例如：冰雪反照率高（60%~90%），吸收熱量少；森林反照率低（10%~20%），吸收熱量多。
影響地表溫度、蒸發和大氣湍流。
2. 水分交換
植被覆蓋的土壤通過蒸散發（蒸發+植物蒸騰）向大氣輸送水分；城市硬化路面則減少滲透，增加地表徑流。
海洋是大氣水汽的主要來源。
3. 局地氣候調節
城市下墊面（混凝土、瀝青）熱容量小，導致“城市熱島效應”；水體或植被則能降溫增濕。
例如：綠洲效應、湖泊效應等。
4. 空氣動力學影響
粗糙度：森林或城市建筑會增加地表粗糙度，減弱風速；平坦沙漠或冰原則風速較大。
研究意義
氣象與氣候模型：下墊面參數（如反照率、粗糙度、土壤濕度）是數值天氣預報和氣候模擬的關鍵輸入。
生態與環境：下墊面變化（如 deforestation 或城市化）可能引發區域氣候異常、生物多樣性喪失。
災害防治：例如，城市排水設計需考慮不透水地面的徑流增加問題。
典型案例
城市熱島：人工下墊面導致城市溫度比郊區高2~5℃。
亞馬遜雨林：大面積砍伐可能減少蒸散發，導致降水減少。
極地冰雪融化：反照率下降加劇全球變暖（正反饋效應）。
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