黄土高原典型塬区陆面参数的确定及在陆面过程模式中的应用

黄土高原地区的陆面过程研究有其必要性和紧迫性，而目前对黄土高原陆面参数及陆面过程模式的适用性研究尚不多见。本申请项目拟分析黄土高原典型塬区不同下垫面的陆面过程参数，与西北干旱区及青藏高原区域已有的研究结果进行对比分析，得到黄土高原塬区的陆面参数，初步了解黄土高原塬区的陆面过程特征；利用CoLM陆面过程模式验证陆面参数，同时利用确定的陆面参数对陆面过程模式进行改进，改善陆面过程模式对黄土高原区域的模拟能力，从而提高天气、气候模式在该区域的模拟精度，为防灾减灾提供理论依据，对当地的社会经济建设有着重要的现实意义。

本项目的研究内容为黄土高原典型塬区陆面参数的确定及在陆面过程模式中的应用，在项目实施过程中，利用黄土高原陆气相互作用观测资料，分析了黄土高原典型塬区不同下垫面土壤温度、土壤热通量的变化特征，计算了土壤温度梯度、土壤热传导率等参数，计算了不同下垫面零平面位移、地表粗糙度和总体输送系数等陆面参数，分析了黄土高原典型塬区冬小麦生长过程中地表反照率和不同天气状况下半干旱草地地表反照率的变化特征，分析了半干旱草地土壤水分变化特征及其机理。利用CMIP5多模式模拟资料对整个黄土高原区域地表通量的变化趋势及其机理进行了研究。通过以上计算分析黄土高原不同下垫面上的陆面过程参数，使我们初步了解了该区域的陆面过程特征。本项目还检验了CoLM陆面过程模式在黄土高原的适用性，并通过修改地表参数改善了模式的模拟结果，对比分析了几种通量廓线关系在陆面过程模式中的应用。通过以上研究，提高了陆面过程模式在该区域的模拟能力，为后续的陆面过程参数化研究打下了基础，对提高天气和气候模式在黄土高原区域的模拟预测能力有着积极的意义。