应用土壤—植被—大气模式研究陆面过程与大气边界层的相互作用及区域气候效应

【摘要】：本文用一个改进的土壤—植被—大气模式(MSPAS)研究了陆面与大气边界层之间的相互作用及区域气候效应。此模式由大气边界层方程组和陆面过程参数化方程组两个主要部分组成。其中后者主要采用了Deardorff(1978)和Noilhan等(1989)提出的参数化方案,并进行了改进。与SiB、BATS等一些以细致刻画物理参数而闻名的模式相比,这个简化的模式更加便于调试和节省计算时间。并应用该模式做了植被和土壤含水量等生物和生理过程在陆面物理过程和大气边界层相互作用及区域气候效应方面的一系列灵敏度实验,模式可行性和稳定性得到了充分的验证。结果表明改进后的土壤—植被—大气模式(MSPAS),能合理地模拟沙漠和绿洲下垫面热量平衡、大气边界层位温和风场的日变化,以及温度、比湿、垂直风速、湍流动能和湍流交换系数等的空间分布。另外,我们用MSPAS模拟了夜间沙漠和绿洲之间的相互作用,同样得到了较理想的结果。这表明该模式可应用于不同下垫面,模拟陆面过程与大气边界层相互作用机制及其区域气候效应的研究。