活動層水熱狀況與地-氣系統(tǒng)間能水交換直接影響著寒區(qū)生態(tài)環(huán)境、水文過程以及多年凍土的穩(wěn)定性。利用唐古拉站2007年實(shí)測資料和SHAW模型,對研究點(diǎn)活動層土壤剖面溫濕度進(jìn)行了模擬。土壤溫度方面,模型的納什效率系數(shù)NSE≥0. 93;水分方面,納什效率系數(shù)的平均值為0. 69,說明SHAW模型可用于多年凍土區(qū)活動層內(nèi)水熱動態(tài)變化的模擬研究�；谀Ｐ偷妮敵鼋Y(jié)果,對唐古拉站活動層土壤凍融過程中的水分動態(tài)、地表能量收支的變化特征進(jìn)行了分析討論。結(jié)果表明:(1)活動層凍融過程中,土壤水分的凍結(jié)和融化響應(yīng)時間隨土壤深度的增加而逐漸滯后,水分遷移通量隨土壤深度的增加逐漸減小;(2)地表能量平衡收支在季風(fēng)活動引起的降水與活動層的凍融循環(huán)共同影響下,表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化特征。同時,通過改變SHAW模型植被輸入?yún)?shù)中的葉面積指數(shù),分析了植被覆蓋變化對多年凍土區(qū)土壤蒸散發(fā)的影響。結(jié)果表明:植被蒸騰量、土壤蒸發(fā)量與總的蒸散發(fā)量與植被的葉面積指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系,而淺層土壤含水率(20 cm)則表現(xiàn)為負(fù)相關(guān),當(dāng)葉面積指數(shù)在-100%(裸土)～100%變化時,總蒸散發(fā)量的變化幅度為-5%～13%。

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【部分圖文】：

圖1唐古拉站氣溫（a）、風(fēng)速（b）、相對濕度（c）、降水量（d）和總輻射（e）的日平均值的年內(nèi)變化

式中：n表示觀測樣本數(shù)；Mi、分別表示模擬值與模擬值的平均值；Oi、分別表示實(shí)測值與實(shí)測值的平均值。當(dāng)R=1,RMSE=0,ME=0,NSE=1時，認(rèn)為模型的模擬性能達(dá)到最佳。4模擬結(jié)果

圖22007年各層土壤溫度模擬值與實(shí)測值對比

土壤溫度計算的準(zhǔn)確性關(guān)系到陸面與大氣之間能量和物質(zhì)交換模擬的準(zhǔn)確性，合理地描述土壤的熱傳輸是準(zhǔn)確模擬地表能量平衡的必要條件（郭東林等，2010）。圖2給出了唐古拉站不同深度土壤溫度模擬值與實(shí)測值年內(nèi)的動態(tài)變化過程曲線圖。由圖2可知，不同深度土壤溫度的模擬值與實(shí)測值動態(tài)變化趨勢一致....

圖32007年各層土壤含水率模擬值與實(shí)測值對比

式中：θw表示體積未凍水量；θ表示總的含水率；θi表示土壤的體積含冰率。由土壤含水率模擬值與實(shí)測值的年內(nèi)動態(tài)變化過程（圖3）可知，不同深度土壤含水率的模擬值與實(shí)測值動態(tài)變化趨勢一致，二者擬合的很好，模擬值能很好地反映活動層土壤剖面含水率的動態(tài)變化過程。由不同深度土壤含水率模擬的效....

圖4融化過程（a）和凍結(jié)過程（b）中水分遷移通量的變化過程

完全融化階段，整個土壤剖面內(nèi)，模型在不同程度高估或低估了土壤含水率。在10～70cm深度范圍內(nèi)，土壤含水率的模擬值普遍小于實(shí)測值。本研究區(qū)與風(fēng)火山地區(qū)的植被群落類型（高寒嵩草草甸）及優(yōu)勢建群種（高山嵩草、矮嵩草等）基本一致，因此在模擬設(shè)計中，植被參數(shù)參考周劍等（2008）在風(fēng)火....

本文編號：3911728