通用陆面模式(CoLM)湖泊过程方案与性能评估

被引：12

作者：

戴永久 ^{[1
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魏楠 ^{[1
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黄安宁 ^{[2
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朱司光 ^{[3
,4
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上官微 ^{[1
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袁华 ^{[1
]}

张树鹏 ^{[1
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刘少锋 ^{[1
]}

机构：

[1] 广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室中山大学大气科学学院

[2] 中国气象局-南京大学气候预测研究联合实验室南京大学大气科学学院

[3] 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害教育部重点实验室

[4] 南京信息工程大学大气科学学院

来源：

科学通报 | 2018年 / 63(Z2)卷 / Z2期

基金：

国家自然科学基金重点项目; 国家重点研发计划;

关键词：

湖泊模型; 陆面模式; 模型评估; 敏感性分析;

D O I：

暂无

中图分类号：

P343.3 [湖泊、水库];

学科分类号：

摘要：

对新版通用陆面模式CoLM(the Common Land Model)中的湖泊过程方案CoLM-Lake做了介绍,并通过10个湖泊的观测数据评估了它的模拟性能,同时讨论了模拟结果对模型关键参数的敏感性.模拟结果显示,CoLM-Lake对于浅湖的模拟效果非常理想,对于表层温度、湍流通量和垂直热力结构的量级和季节变化特征模拟的比较准确,同时对湖泊冻融循环过程给出了合理的刻画.CoLM-Lake对于深湖垂直结构及其变化的模拟亦较为准确,但对垂直混合强度的刻画仍然不足.虽然模型对于北美五大湖表层温度的模拟误差相对明显,但其量级和季节变化特征仍在合理的范围之内.通过模型参数的敏感性分析发现,动力学地表粗糙度可通过改变湍流通量的大小修正湖泊表层温度的模拟.湖泊深度、辐射消光系数和热力扩散系数可共同影响湖泊的热力结构.较大的湖泊深度,较小的消光系数和较大的热力扩散系数均使得湖泊内部传递和存储更多的热量,从而增加湖泊的热力惯性,降低湖泊各层温度的季节震荡和变化幅度,推迟湖泊冬季的冻结时间.湖泊到达最大密度时的温度受湖泊盐度的影响,调整此温度同样可使得模型的模拟结果得到改进.以上敏感性分析说明CoLM-Lake对于湖泊热力过程的模拟可以通过模型参数优化进行改进.总体上,CoLM-Lake可以合理地刻画各个湖泊的主要特征,模拟的误差均在参数取值的不确定性范围之内,因此CoLM-Lake在全球尺度上适用于对湖泊物理过程的模拟.

引用

页码：3002 / 3021

页数：20

共 26 条

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