Page 114 - 《高原气象》2022年第1期
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高     原      气     象                                 41 卷
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                                          ( )
                          z 0m  = (1 - d h )· exp -  k  (13)    拟的影响。
                           h                 γ
                                                                4   结果分析
                  已有工作对上述两种 Z 计算方法在 BJ站进行
                                      0m
             了具体应用(Sun et al,2016;杨耀先等,2014;刘                   4. 1  Z 参数化方案对模拟结果的影响
                                                                      0h
             啸然等,2019),其中杨耀先等(2014)将计算结果                            图 3 为将不同参数化方案加入 CLM4. 5 后,感
             代入 CoLM 模式中,明显提升了模式对地表通量的                          热日均值变化的模拟值与观测值的对比。其中
             模拟效果,刘啸然等(2019)评估了两种方法计算结                          Z98 为 CLM 模式的原有方案,其余为新加的待评
             果的差异,结果表明两种方法的计算结果接近。两                             估的方案,从图 3 中可以明显看出,所有方案都能
             种方法运用数据类别的不同导致了它们的应用范                              较好地模拟出感热的变化趋势,观测值在 8~100
                                                                     -2
             围、所包含信息有所区别,用卫星资料反演的方法                             W·m 之间变化,而模拟值普遍偏高,原方案平均
             能应用于更多没有站点观测的区域,而用站点观测                             偏差为 12. 3 W·m ,B82、k07、Z12 平均偏差较原
                                                                                -2
             资料的计算结果包含更多站点状况的信息。由于                              方案小,Z95 与 CZ09 模拟平均偏差大于原方案。
             两种方法结果可靠性都得到了证明,本文将利用                              其中 B82 与 Z12 两种方案较好地减小了这种模拟
                                                                                           -2
                                                                                                       -2
             CLM4. 5 模式研究这两种方法计算的 Z 对能量模                        的正偏差,分别达到7. 7 W·m 和6. 4 W·m 。
                                                 0m

































                                           图3   不同Z 参数化方案模拟的感热日均值变化
                                                    0h
                       Fig. 3  The daily mean variation of simulated sensible heat fluxes using different parameterization schemes
                  图 4 为 2014 年 6-8 月感热逐小时观测值和模                  小时感热的模拟有不同程度的偏差,B82、K07、
             拟值。从图 4 中仍然可以看到,不同参数化方案感                           Z12方案相关系数分别达到了0. 924、0. 922、0. 922。
                                                                                                      -2
             热通量的模拟值较观测偏大的特征。原方案 Z98逐                           相较于 Z98 方案的均方根误差 32. 66 W·m ,B82、
             小时模拟值与观测值的相关系数达到了 0. 917,呈                         K07、Z12 方案有较低的均方根误差分别为 25. 76
                                                                                  -2
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             现较好地线性相关性。由于图 4中反映的是逐小时                            W·m 、27. 71 W·m 和 24. 42 W·m 。因此这三种
             感热的观测值与模拟值的大小,相比于感热日平均                             方案对感热的模拟有所提升,尤其是 B82 与 Z12 提
             值,它能够让我们对不同参数化方案模拟效果的评                             升更为明显,而 Z95 与 CZ09 整体上对感热模拟情
             估更为精细。由于原方案的模拟值与观测值之间                              况较好,但较原方案有更大的误差。
             有很高的线性相关性,因此可以知道原方案能模拟                                 从基于不同方案的地表温度日平均值变化的
             出感热变化特征。从模拟偏差上来看,各方案对逐                             模拟情况与观测值的差异(图 5)中可以看出,所有
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