陆面水文过程与大气模式的耦合.pdfVIP

第 2 1卷第 12 期 地球科学进展 Vol. 2 1　No. 12 2006年 12 月 ADVANCES IN EAR TH SC IENCE D ec. , 2006 文章编号 : 100 18166 (2006) 陆面水文过程与大气模式的耦合及其 在黑河流域的应用 1 1 1 2 2 2 高艳红 ,程国栋 ,崔文瑞 , CHEN Fei , D avid Goch is , YU W ei ( 1. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 ,甘肃 　兰州 　730000; 2. N ational Cen ter for A tmo sp heric R e search /RA P, Bou lder, Co lorado, U SA ) 摘 　要 :陆面过程模式对陆面水文过程有比较详尽的描述 ,然而 , 目前的陆面水文过程只考虑了垂 直方向的水分运移 , 比较适合平坦地区的模拟 ,而在地形坡度较大的山区只考虑垂直方向的水分移 动是不够的 ,尤其是目前随着计算机条件提高 ,分辨率越来越高 ,地表水以及土壤水的侧向流动成 为山区水文过程必须考虑的部分 。同时 , 目前的陆面过程模式中的径流量是作为诊断量处理 ,不参 与运算 。针对以上问题 ,对 Noah 陆面过程模式进行了改进 ,增加了地表积水和积水蒸发 、坡面汇流 方案 、次表面流方案 ,并且将 Rou ting模块通过次网格过程与大气中尺度模式 MM 5 耦合 ,发展了高 分辨率大气 —水文耦合模式 。运用发展的高分辨率大气 —水文耦合模式 ,对黑河流域中上游 2003 年 6月 23 ～25 日降水过程进行了模拟 ,研究了陆面水循环过程对大气场的影响 。结果表明陆面水 循环过程对近地层大气影响很大 ,首先影响了土壤的湿度与蒸发 ,进而对边界层稳定性 ,云结构 、云 水 、雨水含量产生影响 ,对区域降水也有一定影响 。 关 　键 　词 :陆面水文过程 ;MM 5;侧向流动 ;黑河流域 中图分类号 : P333; P334 + . 92　　　文献标识码 : A 等 [ 7 ] 用两层土壤层嵌套 GCM 的模式 , R ind[ 8 ] 用这 1　引　言 个嵌套模式研究了水循环中地表特征的影响 。L a 近几十年来 ,很多学者利用 A GCM 或区域气候 val 等 [ 9 ] 研 究 了 Sahel 地表反 照率变化 的影 响 。 模式开展了一系列的气候对陆地表面状况的敏感性 Stan ley等 [ 10 ] 研究了高分辨陆面温 /湿度初始场对对 研究 ,结果都表明:陆地表面状况对大气环流和降水 流活动模拟的影响 , Teddy等 [ 11 ] 研究了不同的陆面 有着强烈的影响 。地表水平衡在气候发展中的作用 过程模式对 IHOP计划 2002 年 5 月 24 ～25 日的对 越来越受到重视 。如 M anabe[ 1 ] 、Rown tree等 [ 2 ] 都研 流过程的影响; Chen 等 [ 12 ] 分析了不同分辨率以及 [ 3 ]