稀疏植被下垫面与大气相互作用研究进展 被引量：35

1

作者 胡隐樵 孙菽芬 +3 位作者 郑元润 张强 傅培健 左洪超 《高原气象》 CSCD 北大核心 2004年第3期281-296,共16页

介绍了国家自然科学基金委员会"十五"重点项目"稀疏植被下垫面与大气相互作用研究"的成果。通过资料分析、数值试验和理论分析,研究干旱地区稀疏植被复杂下垫面上水、热及CO2输运过程的机理;非均匀下垫面的复杂非... 介绍了国家自然科学基金委员会"十五"重点项目"稀疏植被下垫面与大气相互作用研究"的成果。通过资料分析、数值试验和理论分析,研究干旱地区稀疏植被复杂下垫面上水、热及CO2输运过程的机理;非均匀下垫面的复杂非线性效应;干旱地区更合理的陆面过程参数化方案以及绿洲的稳定性;强沙尘暴的发展机制和干旱地区生态环境建设对策。主要结果表明:(1)揭示了植物生态生理过程、净第一生产力和生物量对气候的敏感性,为稀疏植被下垫面与大气相互作用研究提供了较好的接口。(2)发展了适用于干旱、半干旱地区土壤中水热输送交叉耦合的物理模型;以能量和物质守恒定律为基础的雪盖物理模型,它显著地改善了陆面过程的模拟效果,是国际上最早开发的同类模型之一。(3)发展了大气非平衡态热力学,证明了非线性区普遍成立的最小熵产生原理,为研究气候和环境复杂系统提供了新思路和新方法;揭示了大气辐散和辐合运动对垂直湍流输送的影响,非均匀下垫面地气相互作用,为非均匀下垫面陆面过程参数化提供了物理基础;研究了绿洲稳定性并估算了绿洲临界尺度约为3～6km,为绿洲保护和建设提供了理论依据;提出了干旱地区有限水资源条件下增强其稳定性和抗干扰能力的生态环境建设对策。(4)发展了强沙尘暴发展的动力学模式。 展开更多

关键词 稀疏植被 陆面过程参数化 非平衡态热力学 最小熵产生 绿洲临界尺度 沙尘暴

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市及乡村大气边界层结构的数值模拟 被引量：22

2

作者 刘树华 李洁 文平辉 《北京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期90-97,共8页

建立了一个研究城乡非均匀下垫面陆面物理过程与大气边界层相互作用的模式。模拟了城市及郊区、乡村下垫面的地面热量通量、地表温度、混合层高度及大气边界层结构等特征。对城乡之间的差别进行了对比。模式主要依赖于以下参数和物理量 ... 建立了一个研究城乡非均匀下垫面陆面物理过程与大气边界层相互作用的模式。模拟了城市及郊区、乡村下垫面的地面热量通量、地表温度、混合层高度及大气边界层结构等特征。对城乡之间的差别进行了对比。模式主要依赖于以下参数和物理量 :地面反照率、下垫面粗糙度、土壤的可含水量、下垫面的热容量和热扩散系数、云量等参数。结果表明 ,本模式能合理地模拟不同地表热量平衡、地表气温、混合层高度、湍流交换系数、湍流动能、位温廓线等 ,以及它们的日变化。该模式所取参数主要针对北京市 ,时间为九月初 ,对于其他城市 ,参数应作相应的调整。本模式还可以用于其他均匀或非均匀下垫面的模拟。 展开更多

关键词 大气边界层 陆面过程参数化 非均匀下垫面 数值模拟 大气结构 地面热量通量 地表温度

在线阅读 下载PDF 职称材料

陆面过程和大气边界层相互作用敏感性实验 被引量：29

3

作者 刘树华 文平辉 +3 位作者 张云雁 洪钟祥 胡非 刘辉志 《气象学报》 CSCD 北大核心 2001年第5期533-548,共16页

文中建立了一个研究陆面物理过程与大气边界层相互作用的模式。模拟了草原下垫面的土壤 环境物理、地面热量通量、蒸发、蒸散及大气边界层结构特征。并对主要的环境物理参数进 行了敏感性实验。结果表明，本模式能合理地模拟地表热量平... 文中建立了一个研究陆面物理过程与大气边界层相互作用的模式。模拟了草原下垫面的土壤 环境物理、地面热量通量、蒸发、蒸散及大气边界层结构特征。并对主要的环境物理参数进 行了敏感性实验。结果表明，本模式能合理地模拟地表热量平衡、土壤体积含水量、植被蒸 发阻抗、地表水汽通量日变化和湍流交换系数、湍流动能、位温和比湿廓线等。该模式还可 进一步应用于研究城市陆面物理过程与大气边界层相互作用机制，及与中尺度大气模式耦合用于区域气候的研究。 展开更多

关键词 陆面过程 参数化方法 土壤环境物理 地面热量通量 大气边界层结构 作用机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

砾石对青藏高原土壤水热特性影响的数值模拟 被引量：29

4

作者 潘永洁 吕世华 +1 位作者 高艳红 李照国 《高原气象》 CSCD 北大核心 2015年第5期1224-1236,共13页

针对青藏高原土壤砾石含量较高的特点,对陆面过程模式CLM4.0土壤结构进行改进,发展了较适合青藏高原土壤特性的土壤参数化方案,在青藏高原那曲(BJ)站进行了应用,通过模拟结果和观测资料的对比,客观评估了新方案的模拟性能。结果表明:砾... 针对青藏高原土壤砾石含量较高的特点,对陆面过程模式CLM4.0土壤结构进行改进,发展了较适合青藏高原土壤特性的土壤参数化方案,在青藏高原那曲(BJ)站进行了应用,通过模拟结果和观测资料的对比,客观评估了新方案的模拟性能。结果表明:砾石含量越高的土壤,其导水率越大。土壤含水量较大时,土壤水势随砾石含量增高而变小;反之,土壤含水量较小时,土壤水势随砾石含量增高而变大。考虑了砾石对土壤水热过程影响后的新方案对土壤含水量和温度的模拟均有一定的改进,其中新方案较原方案对模拟的各层土壤含水量的平均均方根误差降低了32.7%;模拟的各层土壤温度平均均方根误差降低了24.6%。 展开更多

关键词 陆面过程 土壤参数化 砾石 青藏高原

在线阅读 下载PDF 职称材料

近地层能量闭合度对陆面过程模式影响 被引量：19

5

作者 杨启东 左洪超 +3 位作者 杨扬 陈继伟 李强 赵静 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2876-2888,共13页

大量近地层观测试验表明,利用涡动相关法观测的湍流通量小于近地层可利用能量,即近地层能量是不闭合的,这种不闭合度一般为20%甚至更高.而陆面过程模式是基于地气间能量平衡建立,并且模式中的湍流边界层参数化方案通常根据实际观测的湍... 大量近地层观测试验表明,利用涡动相关法观测的湍流通量小于近地层可利用能量,即近地层能量是不闭合的,这种不闭合度一般为20%甚至更高.而陆面过程模式是基于地气间能量平衡建立,并且模式中的湍流边界层参数化方案通常根据实际观测的湍流通量来确定,因此能量不闭合必将对陆面过程模式造成一定的影响.本文利用2007年春季SACOL站的近地层观测资料,依据能量守恒将能量不闭合中的残余能量通过波文比分配到观测的湍流通量中,即修正涡动相关法观测的湍流通量使得近地层能量达到平衡;之后分别利用观测和修正的湍流通量,建立了能量不闭合和闭合情形下的湍流参数化方案,借助陆面过程模式SHAW,通过数值模拟和对比分析方法考察近地层能量闭合度对陆面过程模式的影响.研究结果表明近地层能量闭合对陆面过程模式有显著的影响:在陆面过程数值模拟中,当应用近地层能量不闭合的湍流通量形成的湍流参数化方案时,陆面过程模式会明显高估地表长波辐射及土壤温度;但当应用修正湍流通量使得近地层能量达到闭合形成的湍流参数化方案后,在不改变任何地表土壤物理生化属性的情况下,陆面过程模式能较好地模拟地表长波辐射和土壤温度. 展开更多

关键词 近地层能量闭合 湍流参数化 湍流通量 陆面过程模式

在线阅读 下载PDF 职称材料

绿洲效应的模拟及内外因子的敏感性实验 被引量：10

6

作者 刘树华 胡予 +3 位作者 胡非 梁福明 王建华 刘和平 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第6期997-1009,共13页

利用一个已发展的陆面物理过程参数化方案与大气边界层数值模式耦合,模拟了半干旱区绿洲戈壁非均匀下垫面的陆面物理过程及其与大气边界层的相互作用,成功地描绘了绿洲戈壁局地气候效应,并进行了绿洲戈壁局地气候效应对于降水、绿洲水... 利用一个已发展的陆面物理过程参数化方案与大气边界层数值模式耦合,模拟了半干旱区绿洲戈壁非均匀下垫面的陆面物理过程及其与大气边界层的相互作用,成功地描绘了绿洲戈壁局地气候效应,并进行了绿洲戈壁局地气候效应对于降水、绿洲水平尺度和植被结构等若干内外因子的敏感性实验。结果表明:绿洲的最小临界尺度为5~10 km之间,最大临界尺度为55~65 km之间,而最利于绿洲维持的尺度范围为20 km左右,这一结论与我国西部地区现存的绿洲尺度统计结果十分一致;绿洲植被覆盖率为0.6左右时,最利于绿洲发展。另外对植被空间分布方式和绿洲植被组成比例上也进行了数值实验,并对影响绿洲生存和持续发展的内、外因子气候效应的影响力量级进行了分级。这些结果对于深入了解绿洲气候的形成和维持机理具有重要的意义。 展开更多

关键词 陆面物理过程参数化方案 绿洲效应 内外因子 敏感性实验

在线阅读 下载PDF 职称材料

CLM3.0模式中冻土过程参数化的改进及模拟试验 被引量：13

7

作者 李震坤 武炳义 +1 位作者 朱伟军 辛羽飞 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2011年第2期137-148,共12页

对NCAR CLM3.0(Community Land Model)的冻土过程参数化进行了改进。根据平衡态的热力学关系和考虑含冰量的土壤基质势的经验公式定义了冰点下的最大液态水含量,超过最大液态水含量的部分冻结为冰,并在水导率的计算中加入了冰的阻挡作... 对NCAR CLM3.0(Community Land Model)的冻土过程参数化进行了改进。根据平衡态的热力学关系和考虑含冰量的土壤基质势的经验公式定义了冰点下的最大液态水含量,超过最大液态水含量的部分冻结为冰,并在水导率的计算中加入了冰的阻挡作用。利用青藏高原改则站2003年4月1日至2004年12月31日的观测资料进行了单点模拟试验,模拟结果表明,原模式对辐射通量模拟比较准确,但低估了冬季冻结期的液态水含量,高估了冰含量,土壤温度也因此出现偏差,改进冻土参数化后对液态水和冰的模拟明显改善,土壤温度模拟也更接近实测,部分改进了模式对土壤水热过程的模拟能力。 展开更多

关键词 CLM3.0 冻土过程 参数化 陆面模式

在线阅读 下载PDF 职称材料

非均匀下垫面边界层的观测和数值模拟研究 (Ⅱ):逆湿现象的数值模拟研究 被引量：8

8

作者 左洪超 吕世华 +5 位作者 胡隐樵 马耀明 左洪超 吕世华 胡隐樵 马耀明 《高原气象》 CSCD 北大核心 2004年第2期163-170,共8页

研究了逆湿现象,针对陆面过程模式的缺陷,利用文献[1]给出的逆湿现象形成的物理模型,设计了新的陆面过程参数化方案。该新方案成功地模拟出了发生在绿洲附近的沙漠上的逆湿现象,模拟结果与实际观测的结果相互吻合,这表明所建立的新的陆... 研究了逆湿现象,针对陆面过程模式的缺陷,利用文献[1]给出的逆湿现象形成的物理模型,设计了新的陆面过程参数化方案。该新方案成功地模拟出了发生在绿洲附近的沙漠上的逆湿现象,模拟结果与实际观测的结果相互吻合,这表明所建立的新的陆面过程参数化方案是可行的。这些结论将为今后非均匀陆面过程研究提供有益的启示。 展开更多

关键词 逆湿现象 陆面过程 参数化 非均匀下垫面

在线阅读 下载PDF 职称材料

北京精细下垫面信息引入对暴雨模拟的影响 被引量：50

9

作者 张朝林 苗世光 +1 位作者 李青春 CHEN Fei 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1373-1382,共10页

首先根据2000年环北京实际的精细下垫面布局资料(500m分辨率),按美国USGS陆面资料分类标准(25类)对其提供的全球30 s经纬分辨率(≈1 km)下垫面分类资料进行了更新设计.进而针对一个北京夏季暴雨过程,利用10:3.3km双向双重嵌套的MM5V3.6-... 首先根据2000年环北京实际的精细下垫面布局资料(500m分辨率),按美国USGS陆面资料分类标准(25类)对其提供的全球30 s经纬分辨率(≈1 km)下垫面分类资料进行了更新设计.进而针对一个北京夏季暴雨过程,利用10:3.3km双向双重嵌套的MM5V3.6-Noah LSM陆气耦合模式进行24h数值对比试验,研究了北京精细下垫面信息引入对暴雨的影响.分析表明:新设计的陆面资料更真实地反映了环北京区域的下垫面结构,尤其针对北京城区面积迅增特征;同时还修正了原资料将亚洲中纬度区域落叶阔叶林下垫面类型归属为热带(或亚热带)稀疏大草原类型的问题.其在数值天气模式中的引入会对短期暴雨过程的发生发展产生重要影响.对此次暴雨主要降水中心的模拟,12h差值分布范围远达30km以上,中心值相对差异可达30%.研究发现在城市下垫面和大气相互间存在一个重要的相互影响机制,即由于城区面积的扩大会导致自然植被减少,进而会减少地表蒸发及相应局地大气水分供应、加深边界层高度并增强大气水汽混合,这不利于降水的发生发展. 展开更多

关键词 陆面物理过程 暴雨 下垫面变化 数值天气预报 城市气象

在线阅读 下载PDF 职称材料

森林下垫面陆面物理过程及局地气候效应的数值模拟试验 被引量：9

10

作者 刘树华 邓毅 +3 位作者 胡非 梁福明 刘和平 王建华 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-12,共12页

文中基于大气边界层和植被冠层微气象学基本原理 ,建立了一个森林植被效应的陆面物理过程和二维大气边界层数值模式。并应用该模式进行了植被和土壤含水量等生物和生理过程在陆面过程和局地气候效应方面的数值模拟试验。所得数值模拟试... 文中基于大气边界层和植被冠层微气象学基本原理 ,建立了一个森林植被效应的陆面物理过程和二维大气边界层数值模式。并应用该模式进行了植被和土壤含水量等生物和生理过程在陆面过程和局地气候效应方面的数值模拟试验。所得数值模拟试验结果与实际情况相吻合。结果表明 ,应用该模式可获得植被温度、植被冠层内空气温度、地表温度日变化特征 ;森林下垫面大气边界层风速、位温、比湿、湍流交换系数的时空分布和日变化特征。该模式还可应用于不同下垫面 ,模拟陆面物理过程与大气边界层相互作用机制及其局地气候效应的研究 ,这将为气候模式与生物圈的耦合研究奠定一个良好的基础。 展开更多

关键词 数值模拟试验 气候效应 物理过程 下垫面 森林 大气边界层 相互作用机制 植被冠层 变化特征 土壤含水量 基本原理 微气象学 数值模式 植被效应 陆面过程 生理过程 试验结果 空气温度 地表温度 时空分布 交换系数 气候模式

在线阅读 下载PDF 职称材料

计算非均匀地表通量的一种简化PDF及其应用 被引量：8

11

作者 刘晶淼 王纪军 丁裕国 《高原气象》 CSCD 北大核心 2002年第6期583-590,共8页

提出描述地表非均匀特性的简化概率密度函数 (PDF) ,它可代替各种具体的PDF用于求解次网格尺度平均通量而不影响其精度 ,这种简化PDF可直接加入陆面过程模式方程组中进行陆 -气通量交换的数值试验。它对非均匀地表陆面过程参数化具有一... 提出描述地表非均匀特性的简化概率密度函数 (PDF) ,它可代替各种具体的PDF用于求解次网格尺度平均通量而不影响其精度 ,这种简化PDF可直接加入陆面过程模式方程组中进行陆 -气通量交换的数值试验。它对非均匀地表陆面过程参数化具有一定的普适性。本文仅讨论了对称分布的简化计算 (非对称分布另文讨论 ) ,列举了非均匀分布的观测事实 ,并以地表净红外辐射通量计算为例 ,详细验证了应用这种简化PDF的可行性和可靠性。 展开更多

关键词 陆面过程 非均匀地表 概率密度函数 空间分布 参数化 地表净红外辐射通量

在线阅读 下载PDF 职称材料

非均匀地表陆面过程参数化研究 被引量：9

12

作者 陈斌 丁裕国 +1 位作者 刘晶淼 张耀存 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第5期1172-1180,共9页

地表固有的非均匀性影响近地层大气的垂直结构,甚至改变局地天气条件,亦使得大气数值模式大尺度网格面积水热通量的计算对其具有较强的敏感性。为了提高气候模式性能,非均匀陆面过程参数化已是当前大气边界层和陆面过程模式研究的热点... 地表固有的非均匀性影响近地层大气的垂直结构,甚至改变局地天气条件,亦使得大气数值模式大尺度网格面积水热通量的计算对其具有较强的敏感性。为了提高气候模式性能,非均匀陆面过程参数化已是当前大气边界层和陆面过程模式研究的热点和难点问题之一。本文在调研国内外大量文献的基础上,综述了近年来非均匀地表陆面过程参数化的研究现状,分析和比较了不同的参数化方法的优缺点以及数值模式模拟结果对它们的响应,提出了目前尚待继续探讨和解决的几个关键性问题。 展开更多

关键词 陆面过程参数化 非均匀性 次网格通量

在线阅读 下载PDF 职称材料

多圈层陆面过程参数化研究中遥感信息应用的进展和方向 被引量：11

13

作者 张佳华 徐祥德 +1 位作者 延晓冬 毛飞 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2003年第6期745-755,共11页

近年来遥感技术的发展为多圈层中陆面过程和边界层研究提供了有力的工具。文章分析了目前用于陆面过程参数化研究的重要遥感信息源。并评述遥感信息在陆面过程参数化研究中的基本应用和存在问题 ,最后 ,提出发展方向和展望。

关键词 遥感信息 陆面过程参数化 能量 水分生物地球化学循环

在线阅读 下载PDF 职称材料

陆面气象要素非均匀分布对模式计算的影响及其参数化初步探讨 被引量：6

14

作者 张正秋 周秀骥 李维亮 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2002年第6期641-649,共9页

为改进陆面过程的参数化 ,初步探讨了模式中陆面气象要素次网格尺度不均匀性分布对模拟计算结果的影响。应用平均化方法初步探讨陆面过程的参数化 ,并分析了气象要素次网格尺度不均匀性分布对计算结果的影响特征。结果表明 ,次网格尺度... 为改进陆面过程的参数化 ,初步探讨了模式中陆面气象要素次网格尺度不均匀性分布对模拟计算结果的影响。应用平均化方法初步探讨陆面过程的参数化 ,并分析了气象要素次网格尺度不均匀性分布对计算结果的影响特征。结果表明 ,次网格尺度不均匀性分布对模式的计算结果会产生一定的偏差 ,可用平均化方法对陆面过程次网格尺度不均匀性分布进行初步参数化。 展开更多

关键词 陆面气象 次网格尺度 非均匀分布 模式计算 平均化方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

青藏高原大气-植被相互作用的模拟试验 Ⅰ.物理通量和参数 被引量：24

15

作者 吕建华 季劲钧 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第1期111-126,共16页

在原大气－植被相互作用模式ＡＶＩＭ的基础上作了改进，包括对植被生理过程，如（１）光合作用；（２）呼吸；（３）分配和（４）物候等新的描述方法。对青藏高原上 ３０个站点进行模拟计算，给出了高原上地表辐射及水热物理通量以及... 在原大气－植被相互作用模式ＡＶＩＭ的基础上作了改进，包括对植被生理过程，如（１）光合作用；（２）呼吸；（３）分配和（４）物候等新的描述方法。对青藏高原上 ３０个站点进行模拟计算，给出了高原上地表辐射及水热物理通量以及地表拖曳系数和地面反照率的分布特征。模拟结果表明净辐射和感热通量山东南向西北增加，高原西北部地表反照率较高，东南部地表反照率较低。 展开更多

关键词 大气-植被相互作用 青藏高原 陆面物理过程 光合作用 呼吸 分配 感热通量

在线阅读 下载PDF 职称材料

陆面参数化方案对两例不同类型暴雨可预报性的影响 被引量：16

16

作者 李昀英 叶成志 钟中 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第2期407-417,共11页

以2003年7月3～4日淮河流域平流型暴雨和2003年8月2～3日江西蒸发型暴雨个例为例,采用模式试验方法,研究了陆面参数化方案对两种不同类型暴雨的模式可预报性的影响。关闭陆气通量的试验表明,陆气通量对淮河流域暴雨的贡献很小,模式预报... 以2003年7月3～4日淮河流域平流型暴雨和2003年8月2～3日江西蒸发型暴雨个例为例,采用模式试验方法,研究了陆面参数化方案对两种不同类型暴雨的模式可预报性的影响。关闭陆气通量的试验表明,陆气通量对淮河流域暴雨的贡献很小,模式预报结果之间的差异较小,平流型暴雨具有较高的模式可预报性;而陆气通量对热对流暴雨的贡献很大,其误差对暴雨的分布和强度影响也较大,蒸发型暴雨的模式可预报性相对较低。不同陆面过程参数化方案的比较试验表明,陆气通量误差引起的能量误差仅在特定区域发展。当陆气通量误差超过一定的临界值,能量误差将在降水区和风速大值区(急流区)迅速发展,能量误差和不稳定能量同源且同时增长。从陆气通量影响天气过程的角度来讲,模式预报启动时间选择在夜间,能量误差发展相对缓慢,可以延长预报时效。 展开更多

关键词 陆面参数化 暴雨 可预报性

在线阅读 下载PDF 职称材料

陆面过程参数化对宁波地区雷暴过程模拟的影响 被引量：6

17

作者 汪雅 苗峻峰 谈哲敏 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期299-309,共11页

利用耦合复杂程度不同的陆面过程参数化方案(Noah、RUC)的新一代中尺度数值模式WRF,对2006年6月24日发生在宁波地区的一次典型的雷暴过程进行了数值模拟试验。结果表明:对于雷暴发生前期近地面热力、动力场的特征,Noah方案的模拟较为逼... 利用耦合复杂程度不同的陆面过程参数化方案(Noah、RUC)的新一代中尺度数值模式WRF,对2006年6月24日发生在宁波地区的一次典型的雷暴过程进行了数值模拟试验。结果表明:对于雷暴发生前期近地面热力、动力场的特征,Noah方案的模拟较为逼真,RUC方案没有反映出下垫面覆盖的多样性以及城市下垫面的影响,城乡之间差异不明显;Noah方案模拟的雷暴启动、发展过程与观测较为一致,RUC方案较好地描述出了演变过程中的关键阶段(3次合并过程);由于参数化所考虑的要素和物理过程存在一定差异,Noah方案在对降水的强度、降水中心位置的模拟方面具有一定优势;雷暴的持续时间对陆面过程参数化方案的选择比较敏感,两个方案所模拟的雷暴过程持续时间不同程度地长于实际雷暴持续时间;无论是哪种下垫面覆盖类型,白天Noah方案模拟的感热通量均大于RUC方案,而Noah方案模拟的潜热通量均小于RUC方案。 展开更多

关键词 雷暴过程 陆面过程参数化 Noah方案 RUC方案 数值敏感性

在线阅读 下载PDF 职称材料

SVAT模型的研究与应用 被引量：11

18

作者 卫三平 王力 吴发启 《中国水土保持科学》 CSCD 2008年第2期113-120,共8页

土壤-植被-大气传输(SVAT)模型对于研究大气水、植物水、地表水、土壤水和地下水的相互作用和相互关系、植物耗水过程与生态需水规律、生态系统与局地气候的反馈机制、土壤水分与植被的相互作用机制,以及生态环境的恢复与重建具有十分... 土壤-植被-大气传输(SVAT)模型对于研究大气水、植物水、地表水、土壤水和地下水的相互作用和相互关系、植物耗水过程与生态需水规律、生态系统与局地气候的反馈机制、土壤水分与植被的相互作用机制,以及生态环境的恢复与重建具有十分重要作用。SVAT模型经过"水桶"模型、生物物理学模型以及生物化学模型3个阶段约半个世纪的发展,已由最初的单层模型发展到双层模型、多层模型,取得了很大的进展。该文总结了SVAT模型主要水热过程的参数化方案,模型的应用研究、比较以及参数化方案的改进,并提出下垫面不均匀性、模型的简化、模型的全面性、模型的验证和比较等亟待进一步改进和完善的问题。 展开更多

关键词 SVAT模型 土壤-植被-大气系统 陆面过程参数化 陆气耦合传输

在线阅读 下载PDF 职称材料

两次暴雨过程模拟对陆面参数化方案的敏感性研究 被引量：9

19

作者 陈海山 倪悦 苏源 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期79-99,共21页

选取发生在江西和福建境内的两次暴雨个例,利用NCEP再分析资料在对暴雨发生前、后的环境场和物理量场进行诊断和对比分析的基础上,采用中尺度模式WRF V3.3,通过数值模拟探讨了陆面过程对两次暴雨过程的可能影响及其相关的物理过程。结... 选取发生在江西和福建境内的两次暴雨个例,利用NCEP再分析资料在对暴雨发生前、后的环境场和物理量场进行诊断和对比分析的基础上,采用中尺度模式WRF V3.3,通过数值模拟探讨了陆面过程对两次暴雨过程的可能影响及其相关的物理过程。结果表明,2012年5月12日江西大暴雨主要受大尺度环流和中尺度天气系统影响,具有范围大、持续时间长等特点,属于大尺度降水为主的暴雨;而2011年8月23日福建暴雨发生在副热带高压控制下的午后,局地下垫面强烈的感热和潜热通量使低层大气不稳定性增强,触发了此次对流性降水为主的暴雨。通过资料诊断分析,可以判断陆面过程对福建暴雨个例的影响程度明显强于江西暴雨个例。通过关闭地表通量试验发现,陆面过程对暴雨模拟十分重要,尤其是对于该个例中对流性降水的发生起到关键性的作用。通过陆面参数化方案的敏感性试验发现,两次暴雨过程对陆面参数化方案均较为敏感。江西暴雨对陆面过程的敏感性主要体现在对流降水的模拟上,而福建暴雨则体现在大尺度降水的模拟方面,即福建暴雨对陆面参数化方案的敏感性强于江西暴雨。敏感性产生机制与降水类型关系紧密,大尺度降水对陆面过程的敏感性主要来源于不同参数化模拟的中高空对流系统的差异,而对流降水的敏感性则与不同参数化模拟的地表通量的差异有关。通过陆面参数的扰动试验进一步发现,相比于地表粗糙度和最小叶孔阻抗,土壤孔隙度和地表反照率则是影响对流降水对陆面过程敏感的关键因子,这在本质上与地表通量是否受到扰动有关。地表通量较风场而言,受扰动引起变化的空间范围广、时间响应快,变化具有明显规律性。所得结果可为深入理解陆面过程影响暴雨等天气过程和改进数值模式对暴雨的模拟能力提供一定的参考。 展开更多

关键词 陆面过程 暴雨 陆面参数化方案 陆面参数 敏感性试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

干旱区陆面过程参数改进对东亚区域气候影响的数值模拟 被引量：4

20

作者 鲍艳 张宇 +1 位作者 吕世华 左洪超 《高原气象》 CSCD 北大核心 2005年第4期487-495,共9页

为了进一步检验裸土参数化的气候模拟性能,本文在文献[1,2]的基础上,利用NCEP再分析资料和Xie等[3]全球降水资料与CCM3模拟结果进行了对比。结果表明:加入裸土参数化方案的CCM3能较好地再现冬季东亚和中国地区区域气候的主要特征,模式较... 为了进一步检验裸土参数化的气候模拟性能,本文在文献[1,2]的基础上,利用NCEP再分析资料和Xie等[3]全球降水资料与CCM3模拟结果进行了对比。结果表明:加入裸土参数化方案的CCM3能较好地再现冬季东亚和中国地区区域气候的主要特征,模式较原CCM3能更好地模拟地表温度和东亚及中国西北地区的降水,对东亚季风环流的模拟也较接近实际。同时,该方案在CCM3中的加入改进了青藏高原冬季降雪带及夏季高原东南部降水中心的模拟,提高了模式对高原冬夏季降水的模拟能力,从而再次说明利用观测资料对模式参数修正及参数化方法的改进是提高数值模式模拟能力的一个重要途径。 展开更多

关键词 干旱区 大气环流模式 陆面过程参数化 数值试验

在线阅读 下载PDF 职称材料