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改进模型减小青藏高原蒸发预估误差
2021-03-27 16:43:54 来源:中科院青藏所 作者: 【 】 浏览:715次 评论:0

  蒸散发是地球多圈层相互作用中碳循环和水热循环的关键过程,深刻影响着青藏高原地区的天气和气候,以及亚洲季风系统演变。青藏高原的大部分地区属于高寒干旱和半干旱地区,浅层土壤水状况反映了高原与大气之间水热交换的特征,活性层的存在从根本上影响高原的水文过程,并影响大气与深层土壤之间水热的直接交换。然而,浅层土壤含水量和土壤质地对蒸发的影响通常被忽略。

  针对这一科学问题,中国科学院青藏高原研究所地气相互作用与气候效应团队马耀明研究员等利用青藏高原涡动相关和地面站点观测资料,基于浅层土壤含水量和土壤质地,提出改进MOD16蒸散发模型(MOD16-STM)。研究结果表明,(1)浅层土壤含水量是影响青藏高原蒸散的主导因子;(2)用于草地植被蒸腾的平均气孔导度最优值为0.0038(m/s);(3)不同浅层的土壤含水量和土壤质地对土壤蒸发的影响存在很大差异;(4)相比原始MOD16和基于土壤水分指数的Priestley-Taylor算法,MOD16-STM在独立站点能更准确地估算蒸散发。该研究将有助于估算青藏高原蒸散发和加深对青藏高原地区气候变化的理解,并且在陆面模型改进方面具有巨大潜力。

  以上研究成果近日以“An enhanced MOD16 evapotranspiration model for the Tibetan Plateau during the unfrozen season”为题,发表在国际学术期刊《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》。我所马耀明研究员和陈学龙研究员为共同通讯作者,在读博士研究生袁令为第一作者。本研究获得中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”(XDA20060101),“第二次青藏高原综合科学考察研究专项(2019QZKK0103),国家自然科学基金项目(91837208, 41975009, 91637312)和中国科学院前沿科学重点研究项目(QYZDJ-SSW-DQC019)等资助。

  文章链接:https://doi.org/10.1029/2020JD032787

(地气相互作用与气候效应团队供稿)

图1 土壤蒸发阻抗(rss)与浅层土壤含水量(θ/θsat)在不同土壤质地的非线性关系

图2 日尺度蒸散发的通量塔观测值与模型估计值的时间序列和统计比较(MB RMSE 的单位为W/m2


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