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BCC-CSM模式土壤分层及其冻融砾石参数化集成方案对青藏高原土壤水热输送的模拟研究
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作者 杨发利 杨显玉 吕世华 《高原气象》 北大核心 2025年第3期563-577,共15页
本研究旨在通过采用一种新颖的土壤分层及其冻融砾石参数化集成方案,以增强对青藏高原土壤水热过程的模拟精度。鉴于该地区独特的地理形态和复杂的气候条件,传统的数值模式在准确模拟方面面临挑战。新方案结合了土壤冻融参数化方案、土... 本研究旨在通过采用一种新颖的土壤分层及其冻融砾石参数化集成方案,以增强对青藏高原土壤水热过程的模拟精度。鉴于该地区独特的地理形态和复杂的气候条件,传统的数值模式在准确模拟方面面临挑战。新方案结合了土壤冻融参数化方案、土壤砾石参数化方案以及土壤垂直离散化方案,更全面地考虑了青藏高原土壤的特性和地形的复杂性。为验证所提出方案的有效性,本研究采用国家地球系统模式中心的BCC-CSM大气环流模式对集成方案进行了测试和评估。模拟结果显示,通过耦合土壤冻融和砾石参数化方案,土壤水热分布的模拟效果得到了显著提升,尤其是在冬季和土壤深层效果较明显。在此基础上,对土壤分层进行加密(分别增至20层和30层),进一步优化了青藏高原土壤温度和湿度的模拟结果。结果显示,加密至30层的集成方案模拟效果最佳,20层方案次之。该方案显著降低了土壤温度模拟的偏差和均方根误差,尤其在青藏高原中西部,且冬季模拟效果优于夏季。尽管土壤湿度模拟效果不如温度,但加密方案仍一定程度上减少了误差,且浅层土壤模拟效果更佳。土壤分层加密提高了模拟值与我国第一代全球大气和陆面再分析产品(Chinese Atmospheric Reanalysis,简称CRA)之间的相关系数,增强了模拟与观测的一致性,尤其在青藏高原中部和西部。本研究不仅为深入理解青藏高原土壤水热过程的机理和特性提供了新的视角,而且为未来的气候模拟和预测工作提供了关键的方法论和技术支持。此外,本研究提出的集成方案对于其他高原地区土壤水热过程的模拟也具有参考价值,并有望在更广泛的领域得到应用和推广。 展开更多
关键词 青藏高原 土壤水热 模式土壤分层 砾石参数 BCC-CSM模式
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青藏高原那曲地区冻融过程的数值模拟研究 被引量:15
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作者 刘火霖 胡泽勇 +3 位作者 杨耀先 王愚 孙根厚 黄蓉 《高原气象》 CSCD 北大核心 2015年第3期676-683,共8页
利用中国科学院那曲高寒气候环境观测研究站冻融期(2013年3月1日至6月1日)的气象和土壤观测资料,通过陆面模式Co LM对那曲地区土壤冻融过程进行了数值模拟。模拟结果表明,Co LM模式对土壤温度、感热通量和潜热通量的模拟与观测较吻合,... 利用中国科学院那曲高寒气候环境观测研究站冻融期(2013年3月1日至6月1日)的气象和土壤观测资料,通过陆面模式Co LM对那曲地区土壤冻融过程进行了数值模拟。模拟结果表明,Co LM模式对土壤温度、感热通量和潜热通量的模拟与观测较吻合,但对土壤湿度的模拟偏差较大,而模式冻融参数化方案的不足是造成这一较大偏差的主要原因。根据热力学平衡下土壤水势与温度之间的关系以及Clapp-Hornberger经验公式对冻融参数化方案进行了优化,优化冻融参数化方案后,模式能够更真实地模拟出土壤冻融过程特征,尤其是对土壤湿度偏低的现象改进较大。 展开更多
关键词 青藏高原 CoLM模式 过程 冻融参数化方案
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2002-2016年高亚洲地区中大型湖泊微波亮温和冻融数据集 被引量:3
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作者 邱玉宝 郭华东 +3 位作者 阮永俭 付心如 石利娟 田邦森 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2017年第2期30-41,共12页
高亚洲地区是中纬度全球变化敏感区和研究的热点区域,其境内湖泊星罗棋布,湖冰冻融参数是全球变化的关键敏感因子之一。由于冰水介电常数差异大,高重访率且对天气不敏感的星载被动微波遥感可实现湖冰冻融状态的快速监测。本数据集依据... 高亚洲地区是中纬度全球变化敏感区和研究的热点区域,其境内湖泊星罗棋布,湖冰冻融参数是全球变化的关键敏感因子之一。由于冰水介电常数差异大,高重访率且对天气不敏感的星载被动微波遥感可实现湖冰冻融状态的快速监测。本数据集依据微波辐射计像元内湖泊和陆表的面积比例,应用混合像元分解方法获取了像元(亚像元级)的湖泊亮温信息,实现高亚洲地区被动微波遥感亚像元级湖冰冻融监测,并采用多种被动微波数据,共计获得高亚洲区域2002~2016年51个中大型时间序列湖泊亮温数据和冻融状态信息。以无云MODIS光学产品为验证数据,在高亚洲不同区域,选取可可西里湖、达则错、库赛湖等三个大小不一的湖泊进行冻融判别验证,结果表明微波和光学遥感所获取的湖冰冻结和融化参数具有较高的一致性,其相关系数可达0.968与0.987。本数据集包含湖泊的时间序列亮温值和湖冰冻融参数,可进一步对湖泊开展特征参数反演,以及提升对高亚洲地区的湖冰冻融的理解,为高亚洲地区气候、环境变化以及高亚洲对全球气候变化响应模型提供数据基础。 展开更多
关键词 高亚洲 湖泊 被动微波亮温 冻融参数 混合像元分解法
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冻融损伤低矮RC剪力墙抗震性能与骨架曲线计算模型
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作者 程小珊 王婷 王明飞 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2022年第5期25-35,51,共12页
为探究冻融环境下低矮RC剪力墙抗震能力的变化,在8根剪跨比为1.14的低矮RC剪力墙冻融循环试验与拟静力试验的基础上,对其展开了对比分析与归纳总结,详细阐述了冻融循环次数FTCs、轴压比n、混凝土强度f对冻融损伤低矮RC剪力墙抗震性能以... 为探究冻融环境下低矮RC剪力墙抗震能力的变化,在8根剪跨比为1.14的低矮RC剪力墙冻融循环试验与拟静力试验的基础上,对其展开了对比分析与归纳总结,详细阐述了冻融循环次数FTCs、轴压比n、混凝土强度f对冻融损伤低矮RC剪力墙抗震性能以及各特征状态变形与受力的影响。以相对动弹性模量R作为混凝土遭受冻融损伤劣化的力学指标,建立了可定量化表征混凝土冻融损伤程度的冻融损伤参数D计算模型,进而构建了考虑D和轴压比n作用的剪力墙骨架曲线计算模型。对比结果表明:采用该计算模型所得计算结果与实测结果吻合良好,所建立的骨架曲线计算模型可用于标定拟静力下冻融损伤低矮RC剪力墙的变形与荷载。 展开更多
关键词 低矮RC剪力墙 骨架曲线 损伤参数D 轴压比n 混凝土材料
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