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姚德良,沈卫明,李家春.塔里木盆地陆面水文模式研究.生态学报,1995,15(2):169~177 本文二维码信息
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塔里木盆地陆面水文模式研究
NUMERICAL STUDY ON A LAND HYDROLOGY MODEL IN THE TARIN BASIN
投稿时间:1993-04-02  修订日期:1994-05-20
DOI:
关键词陆面水文模式  陆-气水热交换  数值模拟。  
Key Wordsland hydrology model  land-atmosphere water and heat exchanges  numerical simulation.  
基金项目
作者单位
姚德良 中国科学院力学研究所 
沈卫明 中国科学院力学研究所 
李家春 中国科学院力学研究所 
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摘要:
研究土壤、植被、大气统一体内水分循环和能量交换过程的复杂特性,形成一个能比较反映真实情况,定量模拟这些交换过程模式的重要性已引起了大家的注意,早在1969年Philip ̄[1]就强调用这种统一体现观点去研究陆地与大气之间的水热交换。生态工作者过去的许多工作 ̄[2,3]都已说明发生在陆气交界面上的水热交换过程同覆盖陆地的植被状况有密切的关系,不同陆面生物圈结构物理及植杨生理性质将对这种交换过程起着决定性的作用,从而对气候与环境产生重大的影响。他们强调建立一个真实可行的陆地生物圈模型的重要性。Lin发展了包含植被效应的土壤分层陆地水文模式。其中,植被与土壤随空间与时间的分布和表层与深层平均性质差异对这种交换过程的影响,得到了比较真实的反映。本文在前人 ̄[4-6]工作的基础上,提出了干旱区陆气水热交换土壤分层模式,分析了数学模型中温度变化与水分运动分层的物理原因,特别是详细分析了气候状况对地表面能量交换的影响,改进了强迫恢复法,提出了有限差分计算中的具有二阶精度的Euler隐式格式,采用了新的计算净辐射,地表温度,土壤蒸发以及水分变化(文献7中有详细介绍)的计算公式,尽量减少对测量数据的依赖性,使模式更趋于实用。最后利用本模式,对新疆塔里木盆地阿克苏水平衡试验站地区的土壤、植被、大气间水热交换过程进行了数值模拟,模拟结果与其它计算方法及实测值进行了比较,模拟结果与实测值吻合较好。
Abstract:
land hydrology model coupling stratified soil with vegetation effects for the water and heat exchange between land and atmosphere in arid area was suggested.The physical reasons for the temperature changes and water movements stratification were analyzed,especially in relation to the effects of climate changes on surface energy exchange.The forced restoration method was improved.Euler implicit difference schemes with two orders accuracy were pro- posed.The new computational formulae of net radiation and the...
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