CLM4.5模式对青藏高原土壤湿度的数值模拟及评估

作者：袁源; 赖欣; 巩远发; 文军; 丁旭; 朱丽华; 张永莉; 王炳赟; 王欣; 王作亮; 孟宪红; 陈金雷

来源：大气科学, 2019, 43(03): 676-690.

• CLM4.5模式土壤
• 湿度
• 青藏高原
• 数值模拟

本文利用1981～2016年的CRUNCEP资料(0.5°×0.5°)作为大气驱动数据,驱动CLM4.5(Community Land Model version 4.5)模式模拟了青藏高原地区1981～2016年的土壤湿度时空变化。将模拟数据与台站观测资料、再分析资料(ERA-Interim和GLDAS-CLM)和微波遥感FY-3B/MWRI土壤湿度资料对比验证,表明了CLM4.5模拟资料可以合理再现青藏高原地区土壤湿度的空间分布和长期变化趋势。而且基于多种卫星遥感资料建立的较高分辨率(0.1°×0.1°)的青藏高原地表数据更加细致地刻画了土壤湿度的空间变化。对比结果表明:CLM4.5模拟土壤湿度与各个台站观测的时空变化一致,各层土壤湿度的模拟和观测均显著相关,且对浅层的模拟优于深层,但模拟结果比台站观测系统性偏大。模拟与再分析资料和微波遥感资料土壤湿度的空间分布具有一致性,均表现为从青藏高原的西北部向东南部逐渐增加的分布特点,三江源湿地和高原东南部为土壤湿度的高值区,柴达木盆地和新疆塔里木盆地的沙漠地区为低值区,土壤湿度由浅层向深层增加。土壤湿度的长期变化趋势基本表现为"变干—变湿"相间的带状分布,不同层次的土壤湿度变化趋势基本一致。模拟资料也合理地再现了夏季土壤湿度逐月的变化:高原西南地区的土壤湿度明显大范围增加,北部的柴达木盆地的干旱范围也明显的向北收缩,高原南部外围土壤湿度也明显增加,CLM4.5模拟土壤湿度比再分析资料和微波遥感资料更加细致地描述了夏季逐月土壤湿度空间分布及其变化特征。

• 单位
  中国科学院西北生态环境资源研究院; 冰冻圈科学国家重点实验室; 成都信息工程大学