简化生物圈模式（SiB2）中地表温度预报方程之研究

中尺度和气候模式的模拟结果对地表能量分配的日变化极为敏感。简化生物圈模式（SiB2）常常被耦合在中尺度和气候模式中，用于模拟各个网格点的地表能量分配的日变化。SiB2采用"强迫-恢复"方法预报地表温度。本项目将在2008年申请人已经结题的一个面上项目（土壤水分垂直运动对不同地表能量平衡的影响）的研究工作基础之上，进一步考虑土壤垂直不均匀性对地表能量平衡的影响，进而（1）从数学物理上进一步发展现有的"强迫-恢复"方法，使之同时考虑土壤热传导、热对流和垂直不均匀性对土壤温度的影响的同时，考虑土壤上边界（及地表）条件为复合正弦函数；（2）利用黄土高原、青藏高原和塔克拉玛干沙漠腹地的陆面观测资料定量评估新研发的"强迫-恢复"方法模拟地表温度的能力；（3）用新的"强迫-恢复"方法改进SiB2，提高其模拟地表温度的效果，最终提高SiB2对地表能量分配的模拟能力。

在本项目资助下，（1）在考虑土壤热传导、热对流和垂直不均匀性对土壤温度的影响的同时，我们将土壤上边界（及地表）条件由单一正弦函数改为复合正弦函数，求得地表温度预报方程组的解析解，并用观测资料进行了验证；（2）利用青藏高原稀疏草地下垫面的野外观测资料，我们评估了合并了土壤水分垂直运动对土壤热传输影响的简单生物圈模式SiB2对地表温度的模拟能力。（3）我们进一步研究了湍流传输参数化。受该项目资助，一共发表7篇SCI论文。