任晓倩1, 2 李倩1 陈文1 刘辉志3



一个新的湖—气热传输模型及其模拟能力评估

任晓倩李倩陈文刘辉志

1中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心，北京100190;2中国科学院大学，北京100049;3中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室，北京100029

基于原有模型，采用温度为预报变量，改进了数值计算方法，并为模型中的浅湖部分加入了底部沉积层模块，建立了一个新的湖泊一维涡扩散水热传输模型。利用德国Kossenblatter湖的观测资料（2003年5～10月）对模型进行了验证，并与其他四个湖泊模式的模拟结果进行了对比。进一步应用本模型和洱海水上观测站的资料（2012年1～12月）详细分析了湖泊水热状态的季节变化和日变化。模拟结果表明：模型可以很好地模拟出洱海水温的季节变化以及日变化，湖泊表面温度和剖面温度的模拟值与观测值吻合很好，最大误差均在2°C范围内；湖泊表面通量的模拟效果比温度略差，尤其对感热通量有明显低估，差值约为实测值的33%。这部分偏差可能是由观测误差、缺测数据的填补与订正方法以及模型表面参数化过于简单所共同导致。

湖泊 水热传输 数值模拟 洱海

1 引言

陆地约占地球表面的三分之一，是气候系统的重要组成部分。陆面通过与大气之间的能量和水分交换，对气候和水资源的变化有着重要影响。陆—气之间的能量和水分交换强烈依赖于下垫面的特征。目前的陆面过程研究侧重于陆地不同的植被状况和雪盖情况，比如对于青藏高原影响（韦志刚等，2002，2008；……