Noah陆面过程模型对青藏高原多年冻土过渡区的多年冻土分布和特征的模拟

来源 :第一届中国大地测量和地球物理学学术大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Jackyx
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  青藏高原广泛分布着高温多年冻土,气候变暖会导致青藏高原出现多年冻土退化,对整个高原的生态环境、水资源分布、工程建设造成重大的影响,而冻土退化较多发生在多年冻土和季节冻土的过渡区,因此,准确模拟多年冻土过渡区的水热状况、多年冻土分布、特征及其变化具有重大的科学意义.Noah 陆面过程模型(LSM) 能够较全面地描述在气象因素驱动下区域地表及以下土层的水热状况,但是作为一种全球通用模型,在应用于青藏高原地区时需要针对区域的水热过程特点进行改进.本研究通过引入新的地表热粗糙度计算方法和增加模拟深度,并考虑土层的异质性,引入了考虑土壤异质性的土壤参数率定方法,对Noah LSM进行了改进.以往对青藏高原水热状况和冻土分布的调查多集中在青藏铁路/公路的沿线地区,本研究利用最新“青藏高原多年冻土本底调查”项目得到的冻土调查资料以及从“中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集”中提取的2001-2010年的气象要素资料,采用改进的Noah LSM对青藏高原腹地多年冻土过渡区改则地区约3.91万平方公里的冻土分布和冻土特征进行了模拟和验证,采用年平均地温<0为标准判断多年冻土的分布,建立多年冻土分布图,分辨率为5km,验证数据包括改则地区的8个钻孔的年平均地温数据、活动层厚度数据以及一个基于冻土调查的冻土分布图.结果显示7个钻孔的年平均地温的模拟值与观测值相差在1摄氏度之内,另一个钻孔在1.5摄氏度之内.模拟的年平均地温与海拔相关性高(r=-0.863),与降水量相关性低(r=-0.327).模拟的多年冻土分布图与验证图之间的Kappa系数为 0.63.模拟图的多年冻土约占总面积的42.0%,验证图的相应面积为43.5%.这些初步的结果显示改进的Noah模型能够较好的模拟青藏高原多年冻土过渡区的冻土分布与特征,从而为进一步模拟整青藏高原多年冻土的分布、特征和变化奠定了方法学基础.
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