我国范围网格化月蒸散发的估算及其模式模拟

The land surface is a key interface of the climate system, and evapotranspiration in land surface processes is an important quantity directly reflecting land-atmosphere interactions. On the basis of improving the atmospheric moisture re-cycling model, we intend to estimate the grided (e.g., 50km×50km) monthly evapotranspiration for each grid over China for application to the validation of regional climate models, using high-precision reanalysis data with downscaling methods merged.Then, we plan to test a land surface model against the gridded evapotranspiration data, to find the causes of how the model produces errors, and to improve the model via the representations of land surface heterogeneities, land surface hydrology, vegetation effects, soil layering, and stomatal resistance. Finally, through the estimation and land surface modeling of monthly evapotranspiration, we try to explore the characteristics of annual cyclings of some major surface quantities over the subareas of China, and to investigate the affecting mechanisms..The project is characterized by its pronounced interdisciplinary features (e.g., climatology and hydrology), whose implementation would improve the model for atmospheric moisture re-cycling, monthly evapotranspiration data, land model validation, and research on land models for use in China. Therefore, it is of great importance for the project to be carried out.

陆面是气候系统中的一个关键界面，陆面过程中的蒸散发是直接反映陆气相互作用的重要特征量。本项目拟主要基于改进大气水分再循环理论模型，利用高精度的再分析资料，融合其它方法，求得我国区域网格化（如50km×50km）后每一格元上精度更高、可应用于区域气候模式检验的月蒸散发；之后，应用这套月蒸散发资料，检验独立陆面模式BATS1e的模拟结果，据此，通过陆面非均匀性表示、水文过程、植被效应、土壤活跃层及叶孔阻抗等方面的进一步改进，完善陆面模式；最后将陆面模式耦合到区域气候模式RegCM3中，模拟我国陆气相互作用的分区特征和规律,并分析其中机理。.项目的实施，将向前推进在大气水分再循环模型，月蒸散发资料集，陆面模式的检验和发展，以及区域气候模式的检验和应用等方面的研究，因此，具有重要的科学意义。

准确的蒸散发估算对描述陆气相互作用，检验陆面模式、气候与水文模型，以及预测未来气候及水文环境变化等，具有极其重要的意义。. 本项目对我国区域网格化月蒸散发（MET）进行了理论模型估算及陆面模式模拟研究。主要研究内容有如下三方面：(1) 利用高时空分辨率的分析资料和站点资料，改进了考虑MET的动力再循环模型DRM，将其用于定量研究长江中下游地区夏季降水的水汽源地；基于传统水平衡方法无法给出合理中小尺度MET估值的实际，我们发展了包含积云参数化方案在内的MET估算方法，并进一步根据大气水平衡方程计算出具有一定合理性的MET；此外，通过对参考MET的估算，提出了检验土壤记忆性的方法。 (2)基于陆气耦合模式模拟，定量评估了不同陆面模式或方案对不同陆面属性的区域进行模拟的影响，并从机理上解释了陆面月季尺度蒸散对区域陆面气候重要特征量（如环流、风速、气温等）的影响。(3)根据模式结果及大气控制方程，提出了一种对陆气耦合进行诊断分析的方法，并进行了应用研究。. 本项目的结果结论对陆气耦合作用的评估、耦合模式模拟及其预报等，也具有一定的参考价值。