太湖小时尺度水面蒸发特征及3种模型模拟效果对比

摘要：

小时尺度水面蒸发可影响水面大气边界层热力和动力结构,分析湖泊小时尺度水面蒸发主要影响因素,选取准确模拟其特征的蒸发模型,将有助于改善流域天气预报和空气质量预报.基于太湖避风港站2012-2013年通量、辐射和气象观测数据,分析太湖小时尺度水面蒸发主要影响因子和3个模型(传统质量传输模型、Granger and Hedstrom经验模型、DYRESM模型)的模拟效果.结果表明:影响太湖小时尺度水面蒸发的主要因子为水气界面水汽压差和风速的乘积,而非净辐射.传统质量传输模型、Granger and Hedstrom经验模型、DYRESM模型模拟值与全年实测值的一致性系数分别为0.92、0.87和0.89,均方根误差分别为28.35、41.58和38.26 W/m2.传统质量传输模型对太湖小时尺度水面蒸发的日变化和季节动态模拟效果最佳,其夜间模拟相对误差小于3％,除秋季外,其他季节的模拟绝对误差均小于4 W/m2.Granger and Hedstrom经验模型系统性地高估太湖潜热通量,在大气较为稳定的午后(高估22～ 32 W/m2)和冬季(高估72％)高估最为明显,模拟效果最差.DYRESM模型也系统地高估太湖潜热通量,模拟效果居中.考虑水汽交换系数随风速的变化特征将有助于改善传统质量传输模型和DYRESM模型对太湖小时尺度水面蒸发的模拟精度.

关键词：太湖、潜热通量、水面蒸发模拟、小时尺度、传统质量传输模型、Granger and Hedstrom经验模型、DYRESM模型

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资助基金：国家自然科学基金青年项目41505005;江苏省自然科学基金青年项目BK20150900;国家自然科学基金项目41475141,41575147;南京信息工程大学人才启动经费项目2014r046;南京信息工程大学2015年度大学生实践创新训练计划项目201510300023

在线出版日期：2018-03-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1538-1550