Page 119 - 《高原气象》2022年第1期

1 期 吴 笛等：基于CLM4.5的高寒草地辐射收支和水热交换的数值模拟研究 117
变化引起的植被部分感热潜热变化与地面部分是 数的增加（减小），整体上使总感热减小（增加），
相反的，结合模式中相关参数化方案可知，由于叶 意味着叶面积指数增加（减小）对地面感热的减小
面积指数的增大（减小），增加（减少）了植被部分感 （增加）效应强于对植被感热的增加（减小）效应，
热、潜热的湍流传输系数，因此感热潜热均增加 同时总体潜热增加（减小），说明叶面积指数增加
（减小）。而对于地面部分而言，随着叶面积指数 （减小）对植被潜热的减小（增加）效应强于对地面
（LAI）的增大（减小），穿过冠层到达地面的辐射量 潜热的增加（减小）效应。反射辐射的下降（上升）
有所减少（增加），从而表层土壤温度有所下降（上 是由于叶面积指数增大（减小），从而减小（增加）
升），导致了地面部分感热的降低（增加），同时可 了地表反照率，而地面长波辐射减小（增大）可能
能增大（减小）了冠层对降水的截流，导致了地面部 与表层土壤温度降低（升高）相关。图 12 为 EXP1、
分潜热减少（增加）。 EXP2 与控制实验 CTL 对土壤温湿度模拟的差值。
模式中输出感热（潜热）的值是植被感热（潜 叶面积指数的增加（减小）导致各层土壤温湿度均
热）与地面感热（潜热）两部分之和。图 11 为叶面 有一定的下降（升高）。这种变化正好可以对应于植
积指数的变化对能量模拟的整体影响，叶面积指 被枝叶对辐射的拦截作用与对雨水的阻挡作用。

图11 实验EXP1、EXP2与CTL模拟结果的差值
Fig. 11 The difference value between simulation results of EXP1、EXP2 and CTL

从图 13 可以发现，随着植被覆盖度增加（减 更明显，因此植被覆盖度的变化会导致所有植被参
小），感热通量整体上有所增加（减小），潜热通量 数都发生变化，改变植被覆盖度之前与之后造成模
整体有所下降（上升），反射辐射有所减少（增加）。 拟结果产生差异的原因是比较难分析的，本文在此
如图 14 所示，植被覆盖度的增加（减少）引起土壤 也不作更深的研究与讨论。
湿度与土壤温度都在整体上有所上升（降低）。由
5 结论与讨论
于影响水热交换与辐射平衡的植被参数有很多，它
们的改变对模拟结果产生的影响并不完全相同，并 本文结合 BJ 观测点 2014 年 6-8 月观测资料和
且其作用结果也受到大气强迫场的影响，例如植被 该时段 CLM4. 5 模式的模拟结果，结合 CLM4. 5 陆
对雨水的拦截作用在降雨量大的时段里就体现得 面模型，探究空气动力学粗糙长度、叶面积指数、