采集塔克拉瑪干沙漠北緣肖塘觀測站附近的土壤,應用Mastersizer-2000激光粒度儀測定土壤粒徑,按照伍登-溫德華粒級標準進行土壤成分分類,發(fā)現(xiàn)土壤類型并非均質(zhì)沙土,在0～30 cm深度的淺層存在10%～24%的黏土,根據(jù)土壤成分比例對Noah陸面模式的土壤參數(shù)重計算,然后利用肖塘站2011年3月22日至7月25日的觀測數(shù)據(jù)驅(qū)動Noah模式,對比修正土壤參數(shù)前后的模擬效果。結(jié)果表明:更新土壤參數(shù)后10 cm土壤溫度模擬偏差減少0. 62℃,土壤熱通量偏差減小10. 47 W·m^-2,感熱通量偏差減少7. 02 W·m^-2,地表凈輻射偏差減少5. 48W·m^-2,且效率系數(shù)達到更高的接受程度。通過泰勒圖分析了土壤參數(shù)修正對Noah模擬效果的整體作用,表明修正土壤參數(shù)后的模式中熱量傳輸擴散有一定的優(yōu)化作用,10 cm土壤溫度和熱通量土壤溫度模擬效果得到改進。 

【文章來源】：干旱區(qū)研究. 2020,37(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

觀測站位置示意圖和10 m觀測塔

土壤成分采樣剖面和Mastersizer-2000激光粒度儀

土壤熱通量G0作為地表能量平衡方程中的重要分量之一，是表征地表接收到太陽輻射向下傳到下層土壤的熱量，一般定義為向下傳導熱量為正通量，反正為負。土壤熱通量的計算主要取決于地表溫度，土壤熱力學參數(shù)、土壤水含量。通過圖5可以看出，Noah能夠較好模擬出土壤熱通量的變化趨勢，但原始參數(shù)模擬值在中午明顯偏高，最高超過觀測200 W·m-2。根據(jù)土壤成分重新計算土壤參數(shù)后的模擬結(jié)果有一定改善，絕對平均偏差減小10.47 W·m-2,RMSE減小15.75 W·m-2，但仍然高估�？紤]到肖塘站長期沒有降水，土壤極其干燥，由于石英的比熱容小且熱傳導率較高，修正后土壤參數(shù)石英(QZT)成分減少，所以，表層混合土壤計算的熱傳導系數(shù)減小。根據(jù)土壤熱通量計算公式(4)可知，導致土壤熱通量高估減小的原因主要是土壤熱力學參數(shù)的改變，減小了熱量向下層土壤傳遞速度與熱量。圖4 10 cm土壤溫度模擬分析曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]CoLM模式對塔克拉瑪干沙漠北緣陸面過程模擬評估及修正[J]. 金莉莉,李振杰,何清,劉永強,買買提艾力·買買提依明,辛渝.  中國沙漠. 2018(06)
[2]塔克拉瑪干沙漠北緣夏秋冬季地表能量平衡閉合特征[J]. 曹寰琦,何清,金莉莉,李振杰,楊興華,霍文.  干旱區(qū)研究. 2018(04)
[3]基于Noah陸面過程模型模擬青藏高原植被和土壤特征對多年凍土的影響[J]. 吳小波,南卓銅,王維真,趙林.  冰川凍土. 2018(02)
[4]青藏高原含砂礫石土壤導熱率實驗研究[J]. 何玉潔,宜樹華,郭新磊.  冰川凍土. 2017(02)
[5]西北干旱區(qū)戈壁下墊面陸面過程特征的模擬研究[J]. 王超,韋志剛,李振朝,肖天貴,倪長健.  太陽能學報. 2016(09)
[6]塔克拉瑪干沙漠地表淺層土壤熱擴散率、溫度和熱通量計算方法的比較研究[J]. 李火青,吳新萍,買買提艾力·買買提依明,霍文,楊興華,何清,劉永強.  土壤通報. 2016(04)
[7]沙漠陸面過程參數(shù)化與模擬[J]. 鄭輝,劉樹華.  地球物理學報. 2013(07)
[8]Improving the CoLM in Taklimakan Desert Hinterland with Accurate Key Parameters and an Appropriate Parameterization Scheme[J]. 劉永強,何清,張宏升,艾力·買買提明.  Advances in Atmospheric Sciences. 2012(02)
[9]金塔綠洲的輻射平衡特征和地表能量研究[J]. 李萬莉,呂世華,傅慎明,奧銀煥,文莉娟.  太陽能學報. 2009(12)
[10]近50年來中國北方沙塵暴的分布及變化趨勢分析[J]. 錢正安,宋敏紅,李萬元.  中國沙漠. 2002(02)



本文編號：3583901