农田灌溉过程与土壤参数更新对中亚费尔干纳盆地WRF/Noah模拟精度的提升

摘要：

通过中亚费尔干纳盆地2007～2011年气候的模拟试验,揭示了新增农田灌溉过程与更新土壤参数对WRF (Weather Research and Forecasting) /Noah模式模拟精度的提升作用.通过对比标准版本与嵌入灌溉过程参数化方案后的WRF/Noah模式的模拟结果,研究发现农业灌溉提升了土壤含水量,导致地表蒸发增强,潜热增加,感热减少,致使近地层大气降温、增湿,这一效应降低了WRF/Noah模拟的暖、干偏差,模拟2m气温和大气比湿均方根误差分别由6.52℃降低至5.81℃,由1.66 g/kg降低至1.13g/kg.进而针对WRF默认配置的费尔干纳盆地内土壤数据精度欠佳的问题,再利用国际土壤参比与信息中心(ISRIC)数据(主要是粉砂粘壤土和粉砂壤土)替换了WRF默认的数据(主要是粘土和壤土),降低了土壤凋萎系数,使得有效土壤水增多,缩小了灌溉需水量的模拟误差,并使得蒸散发进一步增强,潜热增多,感热减少,导致近地层降温、增湿,进一步降低了WRF/Noah模拟的暖、干偏差,模拟温度、湿度的均方根误差分别由5.81℃降低至5.46℃,由1.13 g/kg降低至1.08 g/kg.上述结果表明:充分农业灌溉对陆面过程产生影响,以及采用高精度的土壤数据能够显著提高WRF/Noah模式在中亚费尔干纳盆地的模拟精度.

关键词：WRF/Noah模式、灌溉、土壤质地、模拟误差

所属期刊栏目：26

分类号：P461.4(气候学)

资助基金：国家自然科学基金项目41790424;中国科学院战略性先导科技专项XDA20020202;中国科学院前沿科学重点研究项目QYZDB-SSW-DQC005

在线出版日期：2021-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：203-217