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《中国气象科学研究院》 2003年
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土壤水文特征对陆面过程影响的研究

李佳  
【摘要】: 本文选择了四个不同的土壤水力模式,即Brooks-Corey(BC)模式、Broadbirdge-White(BW)模式、Clapp-Hornberger(CH)模式和van-Genuchten(vG)模式,对它们各自的特性进行了比较研究。利用SSiB模式研究了不同的土壤水力模式对陆面过程模式模拟结果的影响。利用SSiB/MM5耦合模式研究了在陆面过程模式中土壤水力传导率等计算上的差异对大气模式模拟结果的可能影响。本文中还研究了土壤湿度和土壤反射率之间的关系,并讨论了在陆面过程模式中考虑反射率随土壤湿度变化对模式模拟结果的影响。 研究结果表明:不同的土壤水力模式对土壤水力传导率和土壤水势的计算结果是有差异的,而这种差异会影响陆面模式中土壤湿度的模拟。在SSiB模式中利用BC、CH和vG三个土壤水力模式模拟的土壤湿度与观测结果比较吻合,利用BW模式得到的土壤湿度模拟值比实测值小。在SSiB模式中采用不同的土壤水力模式所引起的土壤湿度模拟结果的差异会对陆面过程模式模拟的感热、潜热和地表热通量等物理量产生影响。利用SSiB/MM5耦合模式所做的模拟试验表明,改进大气模式中的陆面过程参数化方案(将SSiB模式与MM5模式耦合)可以改善中尺度模式对短期降水的模拟能力。但在利用SSiB/MM5耦合模式模拟短期降水时,改变SSiB中的土壤水力模式对模拟结果的影响不明显。 在陆面过程模式中考虑反射率与土壤湿度的关系是重要的,特别是在土壤相对干燥的条件下,土壤湿度会通过影响反射率,进而对地表热平衡的各物理量产生不可忽略的影响。试验表明,考虑土壤湿度对反射率的影响会改善SSiB的模拟结果。
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