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塔克拉玛干沙漠腹地秋季陆面过程特征
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作者 赵佳伟 何清 +3 位作者 金莉莉 李振杰 买买提艾力·买买提依明 张建涛 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2019年第4期159-167,共9页
利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中2014年10月的秋季涡动通量数据,分析了塔中秋季陆面过程通量变化特征。结果表明:(1)塔中秋季10月净辐射Rn、感热通量H、潜热通量LE、地表土壤热通量G0峰值依次为273.0、141.6、5.0、105.0 W·m^-2,平均... 利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中2014年10月的秋季涡动通量数据,分析了塔中秋季陆面过程通量变化特征。结果表明:(1)塔中秋季10月净辐射Rn、感热通量H、潜热通量LE、地表土壤热通量G0峰值依次为273.0、141.6、5.0、105.0 W·m^-2,平均日总量依次为2.85、2.68、0.08、-0.57 MJ·m^-2,净辐射能量分配以感热能量输送为主。(2)不同典型天气下,净辐射日总量扬沙>晴天>阴天>降水;阴天、扬沙天气H随Rn不同程度削减而减少,降水天气潜热增多导致日变化特征有别于其他天气。(3)10月能量闭合率为79.0%,不同天气能量闭合率阴天>晴天>扬沙>降水,依次为86.8%、83.4%、79.4%、71.4%。(4)地表反照率晴天呈"U"型变化,阴天和扬沙天气地表反照率趋势变缓发生波动现象,降水天气波动较大,趋势先降低后回升。(5)月平均热通量日间为正值,夜间为负值。日间能量闭合率为73.9%,夜间为50.8%,存在较高的能量不闭合。 展开更多
关键词 塔克拉玛干沙漠 塔中 秋季 过程
基于不同景观的LAI-ET时空协同效应研究——以蒙古高原和青藏高原为例
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作者 田莉 《资源与生态学报:英文版》 CSCD 2019年第3期296-306,共11页
近几十年来,蒙古高原和青藏高原的增温速度高于全球变暖的平均水平,导致生态系统的结构和功能发生了显著变化。叶面积指数(LAI)和蒸散发(ET)在塑造陆地表面过程和气候方面发挥着重要作用。在文中,我们重点关注LAI和ET的时空变化及其相... 近几十年来,蒙古高原和青藏高原的增温速度高于全球变暖的平均水平,导致生态系统的结构和功能发生了显著变化。叶面积指数(LAI)和蒸散发(ET)在塑造陆地表面过程和气候方面发挥着重要作用。在文中,我们重点关注LAI和ET的时空变化及其相互关系。基于2000-2014年的MODIS产品,我们发现蒙古高原的LAI和ET之间存在普遍的正相关关系,而青藏高原则没有协同作用。总体而言,青藏高原LAI的显著增加(减少)区域占总面积的49.38%(50.62%),蒙古高原则为94.92%(5.09%);青藏高原ET增加区域面积占总面积的21.70%(124.10x10^3km^2),蒙古高原为88.01%(341.60x10^3km^2)。更重要的是,随着时间的推移,这种关系在整个空间中发生了很大的变化,并且在景观的某些部分发现了不匹配。需要通过观测和/或实验研究来探讨这些关系,包括植被特征及其干扰的影响。 展开更多
关键词 蒸散发 LAI 高山 欧亚大 过程
西北干旱区夏季晴天、阴天边界层结构及其陆面过程对比分析
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作者 杜一博 张强 +1 位作者 王凯嘉 张红丽 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第1期148-157,共10页
以2006年夏季敦煌野外观测的探空资料为基础,对比研究了西北的荒漠区晴天、阴天大气边界层的构造以及对应的陆面过程。结果表明,西北荒漠区晴天和阴天的对流边界层以及稳定边界层均比中国中部、东部地方发展旺盛。相比而言,晴天的边界... 以2006年夏季敦煌野外观测的探空资料为基础,对比研究了西北的荒漠区晴天、阴天大气边界层的构造以及对应的陆面过程。结果表明,西北荒漠区晴天和阴天的对流边界层以及稳定边界层均比中国中部、东部地方发展旺盛。相比而言,晴天的边界层在构造和陆面过程都和阴天存有较大差异。晴天对流边界层高度可达3.5 km,稳定边界层高度约为1 km,而阴天这两者的日最大高度分别仅约为2.5km和0.2 km。除边界层高度外,西北荒漠区的比湿表现为阴天高于晴天,晴天比湿随高度变化幅度大于阴天,阴天从地表开始向上200 m内出现较弱的逆湿现象,而晴天不出现逆湿现象。造成晴天、阴天边界层的不同原因主要是热力因子和动力因子差异。首先,强烈的太阳辐射、较大的感热通量转化率使得晴天比阴天热对流发展更加旺盛;其次,近地面水平风速晴天的速度均比阴天大,这种以湍流形式的动力作用也为晴天边界层的发展高度大于阴天提供了一定的动力背景。对流边界层在发展初期受陆面热力因子影响很大,没有了稳定边界层的限制后就会迅速发展,而且发展在时间上与净辐射、地表温度、感热通量的日变化中表现出一定的滞后性,这与能量的转化和传输有关。 展开更多
关键词 西北干旱区 大气边界层 晴天阴天 过程
涡动相关能量闭合问题的研究进展
4
作者 周彦昭 李新 《地球科学进展》 CSCD 北大核心 2018年第9期898-913,共16页
涡动相关系统(EC)观测的湍流通量总是低于有效能量(净辐射与地表热储量之差),两者的差值可达有效能量的10%~30%。这种EC观测的湍流通量低估的现象,称之为"EC能量闭合问题",已成为微气象学研究中的一大瓶颈。过去的几十年间大量... 涡动相关系统(EC)观测的湍流通量总是低于有效能量(净辐射与地表热储量之差),两者的差值可达有效能量的10%~30%。这种EC观测的湍流通量低估的现象,称之为"EC能量闭合问题",已成为微气象学研究中的一大瓶颈。过去的几十年间大量学者对此问题进行了深入研究,积累了丰富的认知。系统介绍了EC能量闭合问题的成因,总结了学者对于EC能量闭合问题的认识以及基于这些认识提出的可能的修正方案,并详细评述了这些修正方案的优劣。与之前的综述不同,重点介绍了基于大涡模拟(LES)研究EC能量闭合问题的方法和进展。指出目前缺少高精度且时间连续、空间密集(如矩阵式观测)的地表通量观测数据集、LES尚不足以完全表征真实的EC观测、大尺度湍涡影响EC能量闭合的机制尚不清楚等问题。今后应加强大尺度湍涡影响EC能量闭合的机制研究,同时开展空间矩阵式观测,验证LES的结果。 展开更多
关键词 EC 能量闭合 大涡模拟 过程 微气象
积雪升华过程对高寒湿地陆气相互作用的影响
5
作者 张海宏 苏永玲 +2 位作者 姜海梅 晁红艳 苏文将 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2018年第6期1223-1230,共8页
利用青海玉树隆宝地区2014年12月积雪升华过程的观测资料,分析了积雪升华过程中高寒湿地陆气相互作用特征及积雪深度对陆气相互作用的影响。结果表明:在降雪和积雪升华过程中,高寒湿地浅层土壤温度在短时期内有所升高,而深层土壤温度和... 利用青海玉树隆宝地区2014年12月积雪升华过程的观测资料,分析了积雪升华过程中高寒湿地陆气相互作用特征及积雪深度对陆气相互作用的影响。结果表明:在降雪和积雪升华过程中,高寒湿地浅层土壤温度在短时期内有所升高,而深层土壤温度和土壤体积含水量对降雪过程的响应不敏感。积雪升华过程中净辐射、感热通量和潜热通量的日平均值增加,向上短波辐射的日平均值减少。积雪逐渐升华导致地表吸收的能量增加,同时地表向大气传递的能量也随之增加。随着积雪的逐步升华,感热占比和潜热占比逐渐升高,而土壤热通量占比和热储存占比逐渐降低。积雪深度增加会导致地表反照率和地表比辐射率增大,感热输送系数减小。 展开更多
关键词 青藏高原 积雪升华 过程 地表反照率 地表比辐射率 感热输送系数
复杂条件陆-气相互作用研究领域有关科学问题探讨 预览 被引量:2
6
作者 张强 王蓉 +1 位作者 岳平 赵映东 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期39-56,共18页
实际大气都是在复杂条件之下,所以复杂条件带来的问题已成为陆-气相互作用研究领域面临的最大科学挑战,严重制约了该领域研究成果在解决实际天气气候问题中的应用。在概要总结近年来中国复杂条件陆-气作用研究领域进展的基础上,对复杂... 实际大气都是在复杂条件之下,所以复杂条件带来的问题已成为陆-气相互作用研究领域面临的最大科学挑战,严重制约了该领域研究成果在解决实际天气气候问题中的应用。在概要总结近年来中国复杂条件陆-气作用研究领域进展的基础上,对复杂条件下陆-气相互作用有关的科学问题进行了探讨。从陆面过程和大气边界层这两个陆-气相互作用的关键环节分析了影响陆-气相互作用复杂条件的机制,归纳了复杂条件下陆-气相互作用研究领域面临的关键科学问题。同时,以复杂下垫面陆面过程和非均匀大气边界层问题为重点讨论了突破复杂条件陆-气相互作用关键科学问题的基本思路,并对进一步开展复杂条件陆-气相互作用研究提出了初步的科学建议。 展开更多
关键词 复杂条件 -气相互作用 大气边界层 过程 关键科学问题
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北方典型农业生态区陆面过程研究简述 预览
7
作者 邹旭东 刘海龙 +5 位作者 贾庆宇 王笑影 杨洪斌 张云海 汪宏宇 孙凤华 《湖北农业科学》 2017年第21期4006-4012,4016共8页
介绍了关于北方地区的陆面过程观测、模式发展以及陆气相互作用研究方面所取得的主要研究成果。分别从陆面过程观测、陆面过程数值模拟和陆面过程模式中土壤湿度数据同化3个方面,概述了国内开展陆面过程研究的主要内容。指出了陆面过程... 介绍了关于北方地区的陆面过程观测、模式发展以及陆气相互作用研究方面所取得的主要研究成果。分别从陆面过程观测、陆面过程数值模拟和陆面过程模式中土壤湿度数据同化3个方面,概述了国内开展陆面过程研究的主要内容。指出了陆面过程观测、陆面模式研究中存在的不足以及陆面过程数据同化发展的新途径。分别介绍了在西北干旱区和锦州农田开展的陆面过程观测和数值模拟研究。最后总结了陆面过程研究中存在的问题和未来发展的方向。 展开更多
关键词 过程 气相互作用 西北干旱区 锦州农田
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青藏高原高寒湿地CO2通量特征及影响因子分析 被引量:3
8
作者 张海宏 李林 +1 位作者 周秉荣 肖宏斌 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2017年第1期54-60,共7页
利用玉树隆宝湿地2015年的涡动相关系统观测资料,分析了高寒湿地CO2通量的变化特征及影响因子。结果表明:玉树隆宝湿地生长季CO2通量日变化呈倒单峰型,夏季日变化幅度大,冬季日变化幅度小。4-9月CO2净交换量为负值,其余各月CO2净... 利用玉树隆宝湿地2015年的涡动相关系统观测资料,分析了高寒湿地CO2通量的变化特征及影响因子。结果表明:玉树隆宝湿地生长季CO2通量日变化呈倒单峰型,夏季日变化幅度大,冬季日变化幅度小。4-9月CO2净交换量为负值,其余各月CO2净交换量为正值。全年CO2净吸收量为465 g·m-2。白天CO2通量随着光合有效辐射的增大而减小。CO2排放量与土壤温度和气温日较差均呈正相关。高寒湿地土壤体积含水量对CO2通量的影响很微弱。降雨事件发生后, CO2排放量在短期内有所升高。各影响因子中,光合有效辐射对高寒湿地CO2通量影响的相关度最高,其次为气温日较差,土壤温度,而土壤体积含水量对CO2通量影响的相关度最低。 展开更多
关键词 高寒湿地 CO2通量 碳交换 过程
陆面模式CLM4.5对青藏高原高寒草甸地表能量交换模拟性能的评估 被引量:6
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作者 谢志鹏 胡泽勇 +4 位作者 刘火霖 孙根厚 杨耀先 蔺筠 黄芳芳 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第1期1-12,共12页
利用中国科学院那曲高寒气候环境观测研究站2013年9月1日至2014年8月31日一个完整年的观测资料,对陆面过程模式CLM4.5在青藏高原(下称高原)高寒草甸下垫面地表能量交换的模拟性能进行了评估。模拟结果表明,CLM4.5能够较好的模拟高原... 利用中国科学院那曲高寒气候环境观测研究站2013年9月1日至2014年8月31日一个完整年的观测资料,对陆面过程模式CLM4.5在青藏高原(下称高原)高寒草甸下垫面地表能量交换的模拟性能进行了评估。模拟结果表明,CLM4.5能够较好的模拟高原春季、夏季和秋季非冻结期地面长波、反射辐射和地表净辐射、感热和潜热通量以及地表土壤热通量等的季节变化和日循环特征。但对冬季冻结期地表温度的模拟偏低,导致模拟与观测的感热反相,对地面反射辐射模拟偏大。截断冬季降水的敏感性试验进一步指出,模式冬季反射辐射偏大主要是由于积雪引起的地表反照率偏高造成,进而造成地表温度以及感热通量的模拟偏低。因此,高原积雪参数化方案以及与积雪相关的反照率参数化方案还需进一步改进和完善。 展开更多
关键词 青藏高原 CLM 过程 辐射收支 水热交换 反照率
陆面过程研究现状的文献计量分析 预览
10
作者 张静辉 田辉 +2 位作者 常宗强 郝美玲 罗亚勇 《气象科技进展》 2017年第3期48-52,共5页
基于Web of Science数据库,利用文献计量学方法分析1900-2014年陆面过程研究的有关文献年际变化和学科分布,重点研究1991-2014年相关文献的研究力量、合作状况以及热点分布.结果表明:1)陆面过程是-个多学科交叉的研究领域,自1981年出... 基于Web of Science数据库,利用文献计量学方法分析1900-2014年陆面过程研究的有关文献年际变化和学科分布,重点研究1991-2014年相关文献的研究力量、合作状况以及热点分布.结果表明:1)陆面过程是-个多学科交叉的研究领域,自1981年出现了第-篇有关陆面过程的文献,文献数量除个别年份略有波动之外,整体呈稳步增长趋势;2)从发文量、总被引次数和高被引论文篇数来看,美国、英国、法国、德国和加拿大等国的有关陆面过程研究的综合影响力较高;美国国家航空航天局(NASA)、美国国家大气研究中心、美国地质调查局、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和马里兰大学等机构的论文综合影响力较高;从篇均被引频次和高被引论文所占比例来看,英国、瑞士、荷兰、美国、瑞典和法国等国的论文质量较高;美国国家大气研究中心、NOAA、华盛顿大学、马里兰大学、NASA和科罗拉多大学等机构的论文质量较高.虽然中国在发文量上排第二位,但在篇均被引频次、高被引论文数及其所占比例等指标上并无优势.3)国家、机构和作者层面的合作度都呈现上升趋势,这表明此领域的研究规模不断扩大,合作关系更加密切. 展开更多
关键词 过程 文献计量 WebofScience数据库
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耦合不同陆面过程对江西南部一次暖区特大暴雨过程的模拟试验 预览 被引量:1
11
作者 卢文旭 韦婷婷 +1 位作者 张瑛 徐星生 《气象与减灾研究》 2017年第2期100-106,共7页
利用WRF V模式耦合4个陆面过程对2015年5月18—19日江西南部暖区特大暴雨进行了模拟,以检验陆面过程对暴雨过程的影响;在此基础上,又进行了地表通量敏感性试验,以检验地面扰动通量对降水的影响。结果表明,各方案模拟的降水范围、雨带走... 利用WRF V模式耦合4个陆面过程对2015年5月18—19日江西南部暖区特大暴雨进行了模拟,以检验陆面过程对暴雨过程的影响;在此基础上,又进行了地表通量敏感性试验,以检验地面扰动通量对降水的影响。结果表明,各方案模拟的降水范围、雨带走向以及降水中心位置与实况都比较相似,但是降水强度大小与陆面过程的选择存在一定的差异。其中,WRF模式耦合NOAH方案模拟的降水中心、降水强度和累积降水量均能够较好地反映这次暴雨过程的发展。感热和潜热通量在暖区暴雨中是维持降水持续的主要能量输送,对暴雨中心强度和位置变化的影响,潜热通量比感热通量发挥了更重要的作用。来自地面水汽蒸发所释放的潜热以及水汽抬升和辐合释放的潜能为维持暴雨强度提供了重要的能量支撑。 展开更多
关键词 WRF模式 过程 暖区暴雨 感热通量 潜热通量
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CoLM陆面模式对中亚干旱荒漠草地生态系统陆面过程的数值模拟 预览 被引量:1
12
作者 井长青 安沙舟 《草业学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期13-21,共9页
鉴于陆面模式在干旱半干旱区模拟性能较差,本研究运用Common Land Model(CoLM)陆面模式对中亚干旱荒漠草地生态系统进行了站点验证,检验其在该区域的模拟性能,并分析了其陆面特征。结果表明,不同水分状况的草地生态系统在能量分配上... 鉴于陆面模式在干旱半干旱区模拟性能较差,本研究运用Common Land Model(CoLM)陆面模式对中亚干旱荒漠草地生态系统进行了站点验证,检验其在该区域的模拟性能,并分析了其陆面特征。结果表明,不同水分状况的草地生态系统在能量分配上表现出明显的差异性,干旱特征明显的阜康站和咸海站能量分配表现为以感热通量为主;水分状况较好的巴尔喀什湖站能量分配以潜热通量为主。CoLM陆面模式对典型干旱荒漠草地生态系统的陆面过程有较好的模拟性能,能正确描述能量通量的日变化特征。模型对研究站点夜晚感热通量、土壤热通量的模拟效果不太理想,夜间感热通量模拟值略高于观测值,土壤热通量模拟明显低于观测值,在3个研究站点土壤热通量偏差均大于50 W/m~2,不能很好地描述昼夜温差较大的干旱区夜间较强的土壤热通量交换过程。 展开更多
关键词 干旱区 荒漠草地 过程 CoLM 湍流通量
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基于CLM模式的青藏高原土壤冻融过程陆面特征研究 被引量:3
13
作者 陈渤黎 罗斯琼 +2 位作者 吕世华 方雪薇 常燕 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2017年第4期760-770,共11页
使用位于青藏高原东部若尔盖站的观测数据驱动CLM3.5模式,设计一组去除模式中冻融过程的“退化试验”,进行为期一年的模拟研究。通过对比原试验与敏感性试验模拟结果,初步分析冻融过程在土壤温度变化、各能量通量分配中的作用,得到以下... 使用位于青藏高原东部若尔盖站的观测数据驱动CLM3.5模式,设计一组去除模式中冻融过程的“退化试验”,进行为期一年的模拟研究。通过对比原试验与敏感性试验模拟结果,初步分析冻融过程在土壤温度变化、各能量通量分配中的作用,得到以下结论:(1)冻融过程是土壤温度变化的“缓冲器”,冻结过程向周围环境释放能量减缓了土壤降温的速率,使土壤温度不至降得太低,而消融过程从周围环境吸收能量减缓了土壤升温的速率,使土壤温度不至升高太多;(2)冻融过程改变了地表辐射通量,土壤冻结改变了地表反照率,改变了向上短波辐射,且由于冻结过程减缓了地表温度的下降,改变了地表向上长波辐射,进而改变了净辐射通量;(3)冻融过程显著地改变了陆面能量的分配,通过相变能量的释放和吸收增大了地气间能量的传输,显著地增大了地表土壤热通量,且通过改变地表温度和地表蒸发,改变了感热及潜热通量。在冻结过程及完全冻结阶段,感热及潜热通量均增大,但在消融过程阶段,感热及潜热通量均减小。冻融过程对土壤热通量及感热通量的影响在冻结过程及完全冻结阶段更为显著,而对潜热的影响则是在消融过程阶段更为显著。 展开更多
关键词 土壤冻融 模拟试验 过程 CLM3.5
青藏高原湿地土壤冻结、融化期间的陆面过程特征 预览 被引量:4
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作者 张海宏 肖宏斌 +1 位作者 祁栋林 李甫 《气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期481-491,共11页
利用青藏高原中部玉树隆宝湿地2015年7月—2016年7月的观测资料,分析了土壤冻结、融化前后土壤温、湿度和地表能量收支特征,结果表明:冻土持续时期为12月至次年4月,深层土壤的冻结较浅层土壤滞后,融化过程快于冻结过程,5—40 cm土壤全... 利用青藏高原中部玉树隆宝湿地2015年7月—2016年7月的观测资料,分析了土壤冻结、融化前后土壤温、湿度和地表能量收支特征,结果表明:冻土持续时期为12月至次年4月,深层土壤的冻结较浅层土壤滞后,融化过程快于冻结过程,5—40 cm土壤全部冻结历时51 d,全部融化历时19 d。土壤体积含水量年变化幅度达0.6 m~3/m~3。冻结过程5—40 cm土壤体积含水量下降,融化过程5—10 cm土壤体积含水量升高。土壤冻结之后,感热通量白天的值升高,潜热通量白天的值降低,净辐射和土壤热通量均降低,土壤热通量日变化幅度增大。土壤融化之后,潜热通量、净辐射和土壤热通量白天的值升高。地表反照率、鲍恩比、土壤热导率和土壤热扩散率冻结后增大融化后减小,土壤热容量冻结后减小融化后增大。 展开更多
关键词 青藏高原 湿地 冻土 过程
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新疆典型绿洲农田陆面过程特征的模拟研究 预览
15
作者 井长青 安沙舟 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期171-178,共8页
【目的】验证Co LM陆面模式对新疆典型绿洲农田生态系统的模拟效果,分析绿洲农田生态系统陆面过程特征。【方法】利用新疆沙湾县典型绿洲农田站点乌兰乌苏试验站2009~2010年两年的气象数据驱动陆面模式,验证模型精度,分析新疆典型绿洲... 【目的】验证Co LM陆面模式对新疆典型绿洲农田生态系统的模拟效果,分析绿洲农田生态系统陆面过程特征。【方法】利用新疆沙湾县典型绿洲农田站点乌兰乌苏试验站2009~2010年两年的气象数据驱动陆面模式,验证模型精度,分析新疆典型绿洲农田生态系统能量分配,及其日、季变化特征。【结果】乌兰乌苏站站点能量通量表现为净辐射通量〉潜热通量〉感热通量,能量分配以潜热通量为主;Co LM陆面模式对站点能量通量的模拟结果较好。【结论】模型对各个能量分量的日变化、季节变化特征模拟均较好,但是对感热通量在农田生长季的模拟不理想,模拟值较高。 展开更多
关键词 绿洲 农田生态系统 过程 Co LM 能量通量
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青藏高原季节性冻土湿度模拟及参数优化——以黑河上游为例
16
作者 孙少波 陈报章 +5 位作者 车涛 张慧芳 陈婧 车明亮 林晓凤 郭立峰 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第3期643-656,共14页
利用青藏高原东北部地区阿柔冻融观测站2013年5月至2014年11月观测资料,对通用陆面过程模式(CLM4.0)和动态陆面过程模式(DLM)青藏高原高寒地区土壤湿度模拟性能进行了评估。结果显示两种模式均能够较好的反映浅层(〈40 cm)土壤湿... 利用青藏高原东北部地区阿柔冻融观测站2013年5月至2014年11月观测资料,对通用陆面过程模式(CLM4.0)和动态陆面过程模式(DLM)青藏高原高寒地区土壤湿度模拟性能进行了评估。结果显示两种模式均能够较好的反映浅层(〈40 cm)土壤湿度动态变化,然而显著低估非冻结期土壤湿度;通过土壤有机质含量对土壤湿度模拟敏感性分析发现模式模拟土壤湿度偏干可能与模式中土壤有机质方案不足有关。在此基础上改进DLM模式土壤有机质和冻土液态水渗透方案,实验结果表明新参数化方案显著提高了高寒、高有机质含量地区模式土壤湿度模拟,平均偏差(BIAS)、均方根误差(RMSE),均方差(MSE)和相关系数(R)分别达到0.032 m~3·m~(-3),0.078 m~3·m~(-3),0.010 m~3·m~(-3)和0.866。 展开更多
关键词 青藏高原 土壤湿度 过程 CLM DLM
RegCM4区域气候模式对新疆地区冬季地表状态的模拟分析 预览 被引量:2
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作者 季永平 王丽琼 +1 位作者 左瑞亭 陈猛 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期210-220,共11页
利用区域气候模式Reg CM4.3(Regional Climate Mode version 4.3)对新疆地区冬季的地表状态进行了模拟分析,通过与ERA40再分析资料的对比分析发现,温度分布形势模拟较好,地面热力状态受地形影响显著,陡峭地形附近由于热性质差异大和... 利用区域气候模式Reg CM4.3(Regional Climate Mode version 4.3)对新疆地区冬季的地表状态进行了模拟分析,通过与ERA40再分析资料的对比分析发现,温度分布形势模拟较好,地面热力状态受地形影响显著,陡峭地形附近由于热性质差异大和非均匀性强会导致较大模拟误差;模式较好模拟出降水和潜热通量北疆多南疆少,山区多盆地少的分布特征,模拟出通过反照率影响,地表吸收的短波辐射呈现出沙漠腹地吸收多而天山地区吸收少的分布,对北疆呈感热通量汇而南疆呈感热通量源的感热分布形势也模拟较好;模拟的雪水当量与降水分布有较好的一致性,春季融雪径流与冬季雪水当量分布及降水均有较好的对应关系。通过模拟分析也发现,现有方案实际感热通量计算中以地面温度代替地面位温,造成感热通量偏小,因此会低估南疆感热源效应和高估北疆感热汇效应。此外,积雪量和地面温度模拟偏高可能是春季北疆主要积雪区径流偏强的原因。 展开更多
关键词 数值模拟 区域气候 过程 热力过程
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The Effects of Land Surface Process Perturbations in a Global Ensemble Forecast System 预览
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作者 Guo DENG Yuejian ZHU +3 位作者 Jiandong GONG Dehui CHEN Richard WOBUS Zhe ZHANG 《大气科学进展:英文版》 SCIE CAS CSCD 2016年第10期1199-1208,共10页
Atmospheric variability is driven not only by internal dynamics,but also by external forcing,such as soil states,SST,snow,sea-ice cover,and so on.To investigate the forecast uncertainties and effects of land surface p... Atmospheric variability is driven not only by internal dynamics,but also by external forcing,such as soil states,SST,snow,sea-ice cover,and so on.To investigate the forecast uncertainties and effects of land surface processes on numerical weather prediction,we added modules to perturb soil moisture and soil temperature into NCEP’s Global Ensemble Forecast System(GEFS),and compared the results of a set of experiments involving different configurations of land surface and atmospheric perturbation.It was found that uncertainties in different soil layers varied due to the multiple timescales of interactions between land surface and atmospheric processes.Perturbations of the soil moisture and soil temperature at the land surface changed sensible and latent heat flux obviously,as compared to the less or indirect land surface perturbation experiment from the day-to-day forecasts.Soil state perturbations led to greater variation in surface heat fluxes that transferred to the upper troposphere,thus reflecting interactions and the response to atmospheric external forcing.Various verification scores were calculated in this study.The results indicated that taking the uncertainties of land surface processes into account in GEFS could contribute a slight improvement in forecast skill in terms of resolution and reliability,a noticeable reduction in forecast error,as well as an increase in ensemble spread in an under-dispersive system.This paper provides a preliminary evaluation of the effects of land surface processes on predictability.Further research using more complex and suitable methods is needed to fully explore our understanding in this area. 展开更多
关键词 集合预报系统 大气扰动 过程 土壤温度 数值天气预报 不确定性 调查预测 土壤水分
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东亚区域陆面过程方案Noah和Noah-MP的比较评估 预览 被引量:1
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作者 张果 薛海乐 +2 位作者 徐晶 陈军明 何会中 《气象》 CSCD 北大核心 2016年第9期1058-1068,共11页
文章对天气研究和预报(WRF)模式中两套陆面物理过程参数化方案:Noah及Noah-MP,在整个东亚区域做了评估。评估时间分别为2013年1和7月。通过对地表通量、2m温度、10m风速、地表温度、第一层(5cm)及第:层(25cm)土壤含水量和第... 文章对天气研究和预报(WRF)模式中两套陆面物理过程参数化方案:Noah及Noah-MP,在整个东亚区域做了评估。评估时间分别为2013年1和7月。通过对地表通量、2m温度、10m风速、地表温度、第一层(5cm)及第:层(25cm)土壤含水量和第一层(5cm)及第三层(70cm)土壤温度的偏差和均方根误差的评估,发现:(1)与Noah陆面参数化方案相比,冬季,Noah—MP方案模拟的地表感热通量在大部分区域偏低,而对地表潜热通量的模拟在大部分区域偏高;夏季,Noah—MP办案对感热通量的模拟值,在印度次大陆、中国西部和相邻区域以及中国东北及其以北地区偏低,其他地区偏高,而对地表潜热通量的模拟在大部分地区偏高,而且幅度明显高于1月。(2)Noah—MP方案提高了土壤水分和土壤温度在东亚区域的整体模拟效果。(3)相较于Noah方案,Noah—MP方案模拟的2m温度和10m风的误差较小,特别对印度大陆和高寒地区的2m温度模拟有较大幅度的提高。此研究证明了Noah—MP在东亚区域的应用优势,为WRF/Noah—MP在未来的进一步业务应用提供了一定的参考依据。 展开更多
关键词 天气研究和预报(WRF)模式 东亚区域 模式评估 过程
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三个陆面过程模式在西北半干旱区的模拟性能对比 预览 被引量:1
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作者 杨扬 杨启东 +1 位作者 孙旭映 王丽娟 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2016年第4期405-417,共13页
利用NOAH(The Community Noah Land Surface Model)、SHAW(Simultaneous Heat and Water)和CLM(Community Land Model)3个不同的陆面过程模式及兰州大学(Semi-Arid Climate Observatory and Laboratory,SACOL)2007年的观测资料... 利用NOAH(The Community Noah Land Surface Model)、SHAW(Simultaneous Heat and Water)和CLM(Community Land Model)3个不同的陆面过程模式及兰州大学(Semi-Arid Climate Observatory and Laboratory,SACOL)2007年的观测资料,对黄土高原半干旱区的陆面过程进行了模拟研究。通过与观测值间的对比,考察不同陆面过程模式在半干旱区的适用性。研究结果表明:3个模式在半干旱区的模拟性能有较大差异。其中,CLM模式模拟的20 cm以上的浅层土壤温度最优,SHAW模式模拟的深层土壤温度最优;SHAW模式模拟的土壤含水量与观测值最为接近,而NOAH和CLM模式模拟值有较大偏差;3个模式均能较好地模拟地表反射辐射,其中SHAW模式模拟值与观测值的偏差最小;对地表长波辐射的模拟,CLM模式的模拟最优;3个模式均能较好地反映感热、潜热通量的变化趋势,其中CLM模式对感热的模拟性能优于其他两个模式,在有降水发生后的湿润条件下,CLM模式对潜热的模拟性能最优,而无降水的干燥条件下,CLM模式的模拟偏差最大,NOAH模式对冬季潜热的模拟最优。总体而言,CLM模式能够更好地再现半干旱区地气之间的相互作用,但模式对土壤含水量及干燥条件下的潜热通量的模拟较差,模式对半干旱区陆气间的水文过程还有待进一步的研究和改进。 展开更多
关键词 过程 NOAH模式 SHAW模式 CLM模式 半干旱区 半干旱气候与环境监测站(SACOL)
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