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青藏高原夏季土壤有机质及砾石影响水热 传输特性的数值模拟

2014-12-13马琴刘新李伟平丁宝弘

大气科学 2014年2期

马琴 刘新 李伟平 丁宝弘

1 中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程实验室,北京100011

2 中国科学院大学,北京100049

3 中国气象局国家气候中心气候研究开放实验室,北京100081

1 引言

青藏高原是全球气候变化的敏感区,其动力和热力作用对大气环流、气候变化和灾害性天气形成发展有十分重要的影响(卞林根等,2001),而且高原上能量和水分循环对亚洲季风的形成与演化也具有十分重要的作用,所以加深对青藏高原陆面过程的了解,是改善大气环流模式对亚洲季风以及全球天气和气候预报效果的关键(王介民,1999)。其中土壤温度、湿度是检验陆面过程的重要指标,而土壤温湿等理化性质及模式模拟的水分循环和热通量等都与土壤质地有关(赵勇和钱永普,2007;梁晓和戴永久,2008)。近年来我国的陆面过程研究水平不断提高,但是在高原地区的模拟仍存在着一些问题:Yang et al.(2009)通过对比简单生物圈模式SiB2、通用陆面模式CoLM、Noah三个陆面模式在高原中东部高寒草甸的模拟,发现三个模式均低估了表层土壤水分;罗斯琼等(2008)利用陆面模式CoLM在青藏高原中部Bujiao(BJ)站进行单点数值模拟试验,指出在模式中没有考虑砾石对青藏高原土壤水热性质的影响,这是模拟存在偏差的一个原因。除此之外,其他研究(刘少锋和林朝晖,2005;王澄海和师锐,2007)也指出陆面模式在高原地区的模拟有待进一步改进。

青藏高原地区较于同纬度地区温度偏低,有机质分解慢,从而导致土壤表层根系发达、有机质累积,在平均深度为72 cm的土层中积累了38.4×109t的有机碳,约占全国土壤总碳库的21%(方精云等,1996);……

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