为了寻求合理简化的流域地形指数水文模型TOPMODEL(Topographic Index model)用于大尺度的陆面模式,推导了土壤表层饱和导水率k0、衰减因子f和地下水补给速率R空间都可变的扩展的TOPMODEL,并将f空间非均匀分布的TOPMODEL与陆面模式SSiB...为了寻求合理简化的流域地形指数水文模型TOPMODEL(Topographic Index model)用于大尺度的陆面模式,推导了土壤表层饱和导水率k0、衰减因子f和地下水补给速率R空间都可变的扩展的TOPMODEL,并将f空间非均匀分布的TOPMODEL与陆面模式SSiB4耦合(SSiB4/GTOP)。通过耦合模型在f空间非均匀条件下进行实际流域的水文模拟,分析f空间非均匀对流域土壤湿度、蒸散发、地表径流、基流和总径流的影响。主要结论有:(1)k0和R的空间变化并不改变经典TOPMODEL原有关系式,只要定义新的地形指数,k0和R空间非均匀TOPMODEL与空间均匀的TOPMODEL并无区别;(2) f空间变化条件下由于局地的地下水埋深还与局地的f值有关,地形指数相同的区域具有水文相似性这一结论不再成立;(3)与f空间均匀的模拟结果相比较,f随海拔高度h i增加而线性减小使模拟的流域土壤湿度、地表径流和流域蒸散减小但使基流和总径流增加;(4) f空间非均匀对流域水文模拟结果有影响,但其影响明显小于流域地形因子的影响。展开更多
利用国家基准站降水观测数据、ERA5(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Reanalysis v5)再分析资料和WRF(Weather Research and Forecasting)中尺度数值模式,研究了水汽输送、收支及北段太行山地形对“23·7”河...利用国家基准站降水观测数据、ERA5(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Reanalysis v5)再分析资料和WRF(Weather Research and Forecasting)中尺度数值模式,研究了水汽输送、收支及北段太行山地形对“23·7”河北中部极端降水过程的影响。结果表明:1)偏北偏强的副热带高压西伸和大陆高压打通形成“高压坝”,阻挡减弱台风“杜苏芮”的北上,加之西北太平洋台风“卡努”东移的共同影响,建立了两条水汽通道(1000~700 hPa),一条为西太平洋水汽通道,水汽主要集中在1000~900 hPa;另一条为南海水汽通道,水汽主要集中在900~850 hPa。2)河北中部主要的水汽输入边界为南边界和东边界,且以南边界为主,主要的水汽输出边界为北边界和西边界。河北中部小时降水量与区域水汽通量净收支呈正相关,2023年7月30日河北中部的水汽通量净收支约为29日和31日的4.7倍,为极端降水的发生发展提供有利的水汽条件。3)太行山地形对此次暴雨的落区和强度有一定的影响。受到北段太行山的阻挡,远距离输送的水汽在山前迎风坡及山前平原堆积。地表至700 hPa,东北风/偏东风在山前迎风坡强迫抬升,且山前平原处稳定存在东南风与东北风的辐合,有利于山前迎风坡至山前平原一带稳定维持强盛而持久的垂直上升运动,这种较强且深厚的水汽辐合和垂直输送利于河北中部产生强降水。展开更多
文摘利用国家基准站降水观测数据、ERA5(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Reanalysis v5)再分析资料和WRF(Weather Research and Forecasting)中尺度数值模式,研究了水汽输送、收支及北段太行山地形对“23·7”河北中部极端降水过程的影响。结果表明:1)偏北偏强的副热带高压西伸和大陆高压打通形成“高压坝”,阻挡减弱台风“杜苏芮”的北上,加之西北太平洋台风“卡努”东移的共同影响,建立了两条水汽通道(1000~700 hPa),一条为西太平洋水汽通道,水汽主要集中在1000~900 hPa;另一条为南海水汽通道,水汽主要集中在900~850 hPa。2)河北中部主要的水汽输入边界为南边界和东边界,且以南边界为主,主要的水汽输出边界为北边界和西边界。河北中部小时降水量与区域水汽通量净收支呈正相关,2023年7月30日河北中部的水汽通量净收支约为29日和31日的4.7倍,为极端降水的发生发展提供有利的水汽条件。3)太行山地形对此次暴雨的落区和强度有一定的影响。受到北段太行山的阻挡,远距离输送的水汽在山前迎风坡及山前平原堆积。地表至700 hPa,东北风/偏东风在山前迎风坡强迫抬升,且山前平原处稳定存在东南风与东北风的辐合,有利于山前迎风坡至山前平原一带稳定维持强盛而持久的垂直上升运动,这种较强且深厚的水汽辐合和垂直输送利于河北中部产生强降水。
