高寒草原下垫面RCC AVIM模式水热传输过程参数化方案的检验与发展

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:physicalboy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地球系统下垫面对天气、气候能够产生显著的影响,大气与陆地之间不断进行动量、能量和物质的交换,其间存在不同尺度的相互作用。由于陆面观测资料的缺乏及陆面过程的复杂性,数值模拟成为了研究陆气相互作用的重要手段。BCC_AVIM模式是国家气候中心开发的陆面过程模式,与大气环流模式的长期耦合积分实验以及通过耦合器与其他分量模式的长期积分实验结果表明,BCC_AVIM1.0模式性能稳定,对全球植被的季节变化、植被净初级生产力等模拟较好。然而青藏高原独特的地理位置和地形高度使其陆面过程有着特殊性,且青臧高原对全球天气、气候具有重要影响,因此评估该模式在这种特殊下垫面的模拟性能并对其改进显得十分必要。  本文利用CLM4.0和BCC_AVIM陆面过程模式,将2010年5月25日-12月31日青藏高原玛曲站大气观测资料作为模式驱动场,进行了多次单点数值模拟试验,评估了各模式的模拟性能,分析了CLM4.0模式中部分水热传输参数化方案对模拟结果的影响,并参考这些参数化方案对BCC_AVIM模式进行了改进和评估。主要研究成果如下:  (1) CLM4.0模式在高原地区的模拟性能评估表明模式能够较好地再现玛曲地区土壤温、湿度的变化特征,但深层土壤温度模拟偏低;净辐射、土壤热通量、向上长波辐射模拟较好,感热、潜热通量模拟偏差较大,可能与有机质和粗糙度的参数化有关;模式反照率偏低造成向上短波辐射模拟偏低。  (2)通过评估CLM4.0模式对含砂量的敏感性程度及模式土壤水分传输方案改进对青藏高原地区陆面过程模拟的影响,发现含砂量增多会减弱土壤的持水能力,使得夏季感热通量增大而潜热通量减小;CLM4.0模式中新引入的有机质对土壤温、湿度模拟均有重要影响,Richards方程和径流计算的修改则对土壤含水量模拟影响较大,这对其他陆面模式的改进具有一定的指导意义。  (3)通过将BCC_AVIM模式模拟的玛曲地区土壤温、湿度、地表辐射及湍流通量与观测值比较,可以发现模式模拟的土壤温、湿度均偏低;净辐射、向上长短波辐射模拟总体较好,感热通量模拟偏大、潜热通量模拟偏小,可能与粗糙度的参数化及土壤温、湿度模拟偏差较大有关;土壤热传导率参数化不完善使得土壤热通量模拟偏差较大。  (4) BCC_AVIM模式改进后的模拟结果表明,引入有机质后大幅改善了土壤含水量、土壤热通量等的模拟,但夏季土壤温度模拟仍偏低;地表径流计算方案修改后改善了深层土壤含水量的模拟;将根据观测计算得到的热力学和动力粗糙度代替模式中粗糙度的参数化方案后,感热通量及土壤温、湿度模拟得到明显改善,说明模式中粗糙度的参数化方案有待改进。
其他文献
1978年,邓小平同志领导和支持了真理标准问题大讨论,批判了“两个凡是”的错误指导方针,恢复和重新确立了解放思想、实事求是的思想路线。这场大讨论是一次思想大解放,为党
沙尘暴中直径小于10 μm的沙尘颗粒在大气中能够长时间存在,它不仅使大气光学厚度增加、空气质量恶化,而且会造成人类和动物的呼吸道疾病.同时,沙尘暴不仅是干旱和半干旱地区
  本工作利用中尺度大气模式MM5研究了植被退化对祁连山区气象要素的响应,同时分析了不同水平分辨率对祁连山区降水模拟的影响。利用中尺度模式MM5V3,参考祁连山区植被退化的
林半觉(1907—1983),广西融安县人,是广西近现代著名的古文字学家和篆刻家、书法家。林先生原名林泉,字半觉,号觉斋、钵园居士、苍松室主人。其精善古文字学,自1940年起,全身
本文旨在给出全球陆地季风区水循环对全球增暖响应的整体图像,包括不同要素的空间分布、季节性、以及极端降水事件,并在物理解释的基础上,探讨这些变化可能产生的影响和风险。 
论文使用热带测雨卫星TRMM携带的微波成像仪(TMI)资料,利用经验方法对我国的降水个例进行反演,以获取适合于我国降水个例的降水参数(如降水阈值),并进一步加强对我国降水的定量
中国共产党的十一届三中全会召开距今整整二十年了。今天我们隆重纪念这一对中国现在和未来产生重大影响的会议具有非常重要的意义。二十年间,中国发生了翻天覆地的变化,中国的
干旱是世界上分布面积最广、危害最严重、并且造成经济损失最大的自然灾害之一。在当前全球变暖的气候背景下,我国受旱灾影响的面积呈现出不断上升的趋势。云南历史上曾多次发
随着社会经济发展和城市化进程加快,城市大气环境问题已成为全球关注的热点问题之一。目前我国正处于经济高速发展期,城市大气污染严重,不仅危害着人的身体健康,也制约着社会经济
本文利用一个正在改进的陆面过程参数化方案与大气边界层数值模式耦合,结合HEIFE资料进行模拟检验了该陆面过程参数化方案,进而模拟了干旱半干旱地区绿洲戈壁(沙漠)非均匀下垫