• <mark id="zrxeq"><tt id="zrxeq"></tt></mark>
  • <menuitem id="zrxeq"><tt id="zrxeq"></tt></menuitem>
    <th id="zrxeq"><table id="zrxeq"></table></th>
      <small id="zrxeq"><dfn id="zrxeq"><input id="zrxeq"></input></dfn></small>
    1. <small id="zrxeq"></small>

      HESS: 改進的積雪反照率參數化方案在青藏高原降雪模擬中的應用研究

      發布日期:2021-09-16 來源: 字體:[ ]

        積雪反照率是陸面過程模式中非常重要的參數,在地表能量平衡和水循環過程中起重要作用,直接決定了地表對太陽輻射的吸收以及地表水熱通量的再分配過程。但是,當前廣泛使用的Noah陸面過程模式對積雪反照率的考慮不充分,尤其在模擬青藏高原降雪和融雪過程時有明顯缺陷,主要表現在Noah高估了積雪反照率,導致青藏高原顯著冷偏差、低融雪速率以及融雪時間滯后等模擬結果。科研人員運用MODIS反照率產品,加入雪深反照率的影響因子,改進Noah積雪反照率參數化方案,并成功應用于青藏高原的區域強降雪過程。然而,諸如基于遙感反照率和雪深改進的積雪反照率參數化方案在提高青藏高原降雪和融雪模擬性能中是否具有普適性?改進的積雪反照率方案在青藏高原降雪和融雪過程中的應用前景如何等類似問題,尚未有確切答案。 

        為了解決以上問題,中科院青藏高原研究所地氣作用與氣候效應團隊利用天氣與氣候模式(WRF)耦合Noah陸面過程模式,對近兩年在青藏高原出現的中到大雪、大到暴雪及8次特大暴雪過程進行高分辨率(5km嵌套1km)的數值模擬試驗,對每一次降雪過程進行積雪反照率參數化方案的敏感性試驗,并通過青藏高原野外臺站地氣相互作用觀測資料評估改進的積雪反照率參數化方案的模擬性能。 

        研究人員發現,相較于Noah默認的積雪反照率方案,無論是1km還是5km分辨率的模擬,改進的積雪反照率方案均顯著提高了WRF模擬青藏高原降雪過程中地氣相互作用的能力,很大程度上緩解了模式冷偏差、反照率高估以及地表感熱通量低估,有助于更準確模擬降雪和融雪過程演變。模式采用改進的反照率方案和1km分辨率,對地氣相互作用模擬性能的改進效果明顯優于采用5km分辨率模擬結果,且模擬的氣溫、反照率、感熱通量和雪深的均方根誤差(RMSE)相對分別降低了27%32%13%21%,模擬與站點觀測的相關性也顯著提高。研究進一步表明,基于MODIS遙感反照率產品和雪深資料改進的積雪反照率參數化方案,在提高WRF耦合Noah模擬青藏高原降雪和融雪能力方面具有普適性,在模擬青藏高原強降雪過程中具有不錯的應用前景,也為改進陸面過程模式的積雪反照率參數化方案提供新視角。 

        該研究成果近日以Improved parameterization of snow albedo in Noah coupled with Weather Research and Forecasting: applicability to snow estimates for the Tibetan Plateau為題,在《Hydrology and Earth System Sciences》上發表,我所博士后劉蓮為第一作者、馬耀明研究員為通訊作者。該研究獲得中國科學院戰略性科技先導專項(XDA20060101)、第二次青藏高原綜合科學考察研究專項(2019QZKK0103)和國家自然科學基金項目(91837208916373124183065091737205)等聯合資助。 

        全文鏈接:https://hess.copernicus.org/articles/25/4967/2021/

      圖1 站點觀測和WRF模擬的氣溫,其中def_scheme和new_scheme分別表示Noah默認和改進的積雪反照率參數化方案

      圖2 站點觀測和WRF模擬的反照率

      圖3 站點觀測和WRF模擬的地表感熱(SH)和潛熱(LH)通量

      玩彩网