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Noah-MP陆面过程模式在雅鲁藏布江流域径流模拟中的适用性评估被引量：2: 2024年; 雅鲁藏布江(以下简称雅江)流域的气象水文模拟是当前全球变化研究的热点与难点.Noah-MP(the Noah land surface model with multi-parameterizations)陆面过程模式作为该区域气象水文双向耦合过程的重要数值模拟工具,鲜有研究针对其径流模拟能力进行过系统性评估,限制了模式在该区域的水文应用.本研究基于中国区域地面气象要素数据集CMFD(China Meteorological Forcing Dataset)驱动Noah-MP模式,对雅江流域2000~2018年的径流进行时空分辨率为3 h/5 km的数值模拟;选取与流域径流产生机制相关的10个主要物理过程,评估了16种参数化方案组合对于径流模拟的影响,并确定了最优参数化方案组合.结果表明:(1)采用默认参数化方案,Noah-MP在奴下站的月尺度模拟纳什效率系数NSE(Nash-Sutcliffe efficiency)为0.23、偏差百分比PBias为–35.79%,而采用基于临界温度的雨雪分离方案、改进的二流近似辐射传输方案以及基于BATS的产流方案后,PBias分别减少至–23.36%、3.85%、–17.19%,NSE分别提高至0.37、0.58、0.60,显著优于默认方案;(2)进一步基于优选方案进行组合,奴下、羊村、奴各沙的月尺度径流NSE分别提高至0.89、0.87、0.81,而最上游拉孜站NSE仅为–0.06,低于个别方案,这表明拉孜流域的产流机制可能不同于下游流域.研究结果表明,无参数率定的Noah-MP模式在雅江径流模拟中的表现较为优异,具有较高的应用潜力,未来可通过进一步改进雨雪分离、辐射传输、产流过程的参数化方案来提高模式在高寒区的径流模拟能力.; 杨恒雷享勇郑辉费雯丽刘志武林佩蓉; 关键词：陆面过程模式参数化方案雅鲁藏布江流域径流模拟

一种基于CLM陆面过程模式的荒漠地区光伏电站参数化方法: 本发明涉及一种基于CLM陆面过程模式的荒漠地区光伏电站参数化方法，该方法是将荒漠地区的光伏电站视为光伏面板，并将光伏面板以上记作光伏冠层，光伏面板以下记作地表；然后分别对光伏冠层和地表的辐射传输、光伏冠层的光电转换、光伏...; 蒋俊霞高晓清杨丽薇

BCC_AVIM陆面过程模式冻融过程参数化的改进与检验被引量：4: 2022年; 考虑冻融过程对陆气相互作用的重要性,参考国内外学者对于冻融过程的参数化方案研究,对BCC_AVIM陆面过程模式的冻融过程参数化方案进行了改进与检验。改进的内容主要包括:(1)加入了过冷水概念,改进土壤冻结判断条件与含冰量更新标准;(2)加入平衡温度概念代替原方案中恒定的冻结温度;(3)在导水率的参数化方案之中加入不可渗透分数。用改进前后方案分别模拟玛曲站2018-2019年,2019-2020年两次冻融过程。发现改进后的方案在冻融过程中相比原方案:(1)增大了冻结状态温度模拟值、振幅减小、变化趋势更加接近实测;(2)增大了冻结状态中含水量的模拟值,变化趋势与实测相关性更好;(3)土壤中冰的产生日期延后,冰的融解日期提前,最大含冰量模拟减小;(4)冻融过程各阶段的转变日期模拟更接近实测;(5)新方案对于强冻融年份的模拟提升效果更优于弱冻融年份。; 胥朋飞吕世华吕世华徐悦罗江鑫黄一鸣寇宇; 关键词：冻融过程参数化方案土壤水热

陆面过程模式研究进展——以CAS-LSM为例被引量：6: 2021年; 陆面过程是气候系统的重要组成部分,影响大气环流和气候变化。陆面过程模式中人类活动、生物物理和生物化学过程的合理描述有助于理解陆面与大气之间相互作用机制。本文首先回顾了陆面过程模式的发展历程,陆面过程模式从最初简单的箱式模型发展到考虑了较为完备的陆面物理、化学和生物过程,正朝着精细化、集成化的方向发展。农业灌溉与施肥、干旱区河流输水、点源污染排放、城市规划实施等与生产生活密切相关的人类活动,影响陆地碳氮水循环过程及河流水生生态系统。地下水侧向流动、土壤冻融界面变化等过程改变陆气水分收支和能量平衡,影响天气气候与环境。因此,迫切需要在陆面生态水文模拟中合理表示这些过程和人类活动的作用。随后介绍了陆面过程模式CAS-LSM的研究进展及应用。陆面过程模式CAS-LSM可应用于干旱区内陆河流域模拟,定量评估河流输水的生态水文效应;结合气候系统模式,可以实现监测河流水环境特别是氮输送的变化;与区域气候模拟结合,实现城市规划实施的天气与气候效应的定量评估。; 王龙欢谢正辉贾炳浩贾炳浩李锐超谢瑾博陈思秦佩华秦佩华; 关键词：陆面过程模式参数化方案

Noah-MP陆面过程模式对西双版纳热带雨林下垫面碳水热通量的模拟评估被引量：2: 2021年; 陆地植被生态系统是气候系统的重要组成部分,准确模拟植被与大气间碳水热通量交换对提高气候预测具有重要意义。本研究使用西双版纳热带雨林站近地层综合观测资料,评估了Noah-MP模式中72组不同参数化方案组合对碳水热通量的模拟能力。在此基础上,利用Tukey’s检验方法,对比分析了4个物理过程的不同参数化方案对模拟碳水热通量的影响。结果表明:Noah-MP模式能较好的模拟西双版纳站碳水热通量,参数化方案选择对干季碳水热以及湿季热通量模拟影响较大;不同的近地层湍流交换方案和土壤湿度限制气孔阻抗方案对模拟结果的影响最为显著。; 杨启东吴涧丹利

陆面模式砾石参数化在BCC_AVIM陆面过程模式中的应用及检验被引量：10: 2020年; 考虑砾石(砾径大于2 mm)对陆面过程的作用,利用青藏高原玛多站实测资料检验陆面模式砾石参数化方案对BCC_AVIM陆面过程模式土壤水热模拟的影响。结果发现,砾石改变了土壤质地的组成,造成土壤中水热基本参数的变化,从而影响土壤导水率和土壤导热率,最终影响土壤温湿度的模拟。利用玛多站实测数据,对比新旧方案,发现新方案减小了土壤温度和土壤含水量的模拟值,减小了模拟结果的绝对偏差和均方根误差,增大了土壤温湿度模拟的相关系数,改善了原模式土壤水热模拟性能,尤其是深层土壤含水量的模拟效果提升明显。同时,新方案减小了浅层土壤含冰量的模拟,增加了深层土壤含冰量的模拟,增大了积雪覆盖率和积雪深度的模拟。; 马翠丽吕世华潘永洁张少波李照国姚闯; 关键词：土壤温度

陆面过程模式研发中的问题被引量：27: 2020年; 陆面过程研究是充分理解天气/气候/地球系统过程不可或缺的重要主题。本文全面梳理了当前用于数值天气/气候/地球系统模式的陆面过程模式研制的问题,建议了当前陆面过程模式研制中需加强和改进完善的关键内容。特别强调在新一代模式研发中建立包含人类活动的高分辨率全球陆面过程模式;特别强调与其他学科相结合,形成不同行业的预报预测系统或研究方法和工具。建议建设中国的集模式发展、数据分析、模拟方法、高性能计算、数据可视化和应用示范为一体的陆面模拟综合集成平台,为天气/气候/地球系统模式提供陆面过程模式,为开展精细化的全球和区域陆面水文-气象-生态的预报预测提供科技支撑。; 戴永久; 关键词：陆面过程模式

陆面过程模式BCC_AVIM中地表覆盖数据现状被引量：1: 2019年; 地表覆盖是陆面和气候模式中的一个重要基础数据。以陆面过程模式BCC_AVIM为例,介绍模式中的地表覆盖数据变量、数据分辨率、不同类型数据的来源,重点比较分类方法差异巨大且类型众多的植被覆盖。综述比较了国际和国内常用的几套全球地表覆盖数据的来源、分类系统和分类方法以及空间分辨率,根据陆面过程模式的地表覆盖数据需求,确定不同全球土地覆盖数据在模式中的应用方法,讨论分析了全球地表覆盖产品在模式应用中存在的差距,提出不同遥感数据产品之间一致性较差的可能解决方案,探讨遥感数据产品在模式中应用的可能方式,以期更好地发挥全球地表覆盖数据产品的作用。; 周文艳罗勇史学丽李伟平张艳武; 关键词：陆面模式基础数据

荒漠下垫面陆面过程模式中重要参数的修正及模拟效果分析被引量：5: 2017年; 通过对内蒙古阿拉善左旗荒漠下垫面观测数据的分析和模拟,重新修正了陆面过程模式Co LM中的重要参数值和参数化方案,并按照不同的组合方式设计了控制实验和敏感性实验,对比分析重要参数对该下垫面陆气相互作用的敏感性。主要结论有:(1)基于Monin-Obukhov相似性理论的最大频数法,优化了地表动力学粗糙度,重新计算和选择符合研究区域地表热力学粗糙度和土壤热导率的参数化方案;(2)参数优化和参数化方案修正后,提高了Co LM模式对土壤温度,感热通量和地表净辐射的模拟能力;(3)改善前后Co LM模式的模拟值与观测值对比表明,地表动力学与热力学粗糙度和土壤热导率分别在春夏季和秋冬季对地表温度影响较大,感热通量在夏半年主要对地表动力学粗糙度敏感,而土壤热导率对其影响很小。; 陆莎左洪超郭阳陈继伟冯凯悦王士新武利阳; 关键词：参数化方案土壤温度感热通量地表净辐射

一种优化陆面过程模式的方法: 本发明涉及一种优化陆面过程模式的方法，解决传统数据同化算法耗时长的技术问题，本发明的方法包含：S1、运行陆面过程模式，计算陆面过程各物理量的模拟值；S2、用数据同化方法校正拟同化的物理量，得到陆面变量的同化值；S3、构建...; 张生雷陈良富苏林贾立

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