Page 37 - 《高原气象》2022年第1期
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第 41 卷  第 1 期                        高     原     气    象                             Vol. 41  No. 1
                 2022 年 2 月                       PLATEAU METEOROLOGY                              February，2022


               罗江鑫，吕世华，马翠丽，等，2022. 青藏高原多雪年与少雪年土壤水热特征模拟分析［J］. 高原气象，41（1）：35-46. LUO Ji‐
               angxin，LÜ Shihua，MA Cuili，et al，2022. Simulation Analysis of Soil Water and Heat Characteristics in High and Low Snowfall
               Years on the Qinghai-Xizang Plateau［J］. Plateau Meteorology，41（1）：35-46. DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2020. 00031.




                   青藏高原多雪年与少雪年土壤水热特征模拟分析



                                      罗江鑫 ，吕世华             1，2 ，马翠丽      1，3 ，方雪薇     1
                                               1
                                          （1. 成都信息工程大学大气科学学院，四川 成都            610225；
                                    2. 中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室，甘肃 兰州                 730000；
                                              3. 内蒙古包头市气象局，内蒙古 包头         014030）

                       摘要：利用耦合了陆面过程模式（CLM4. 5）的区域气候模式（RegCM4）分别对青藏高原的一个多雪年和
                       少雪年进行了数值模拟。通过对比模拟雪深与遥感雪深、土壤温湿度的模拟值与观测值、多雪年与少雪
                       年的土壤温湿度模拟值，结果表明，RegCM4-CLM4. 5 可以有效模拟出高原的多雪年与少雪年特征，模
                       拟雪深大值中心比遥感雪深高 10~20 cm。土壤温度模拟效果要明显优于土壤湿度，模拟的土壤温度相
                       关系数 R为 0. 95~0. 98，模拟的土壤湿度相关系数 R为 0. 68~0. 89。在冻结阶段（10月至次年 1月），积雪
                       的异常偏多，可以有效抑制地气间的热交换，从而使得多雪年土壤温度高于少雪年。在季节性冻土区的
                       消融阶段（2-4 月和 6 月），积雪对土壤还具有增湿作用，多雪年土壤湿度高于少雪年。土壤的冻结也会
                       阻碍积雪融水的下渗，因此多雪年与少雪年土壤湿度的差异不超过±2%。在多年冻土区，积雪偏多，冻
                       结深度加大，有利于冻土发育；而在季节性冻土区，积雪增加则不利于冻土发育。
                       关键词：青藏高原；积雪；CLM4.5；RegCM4；土壤温湿度
                                                                        +
                       文章编号：1000-0534（2022）01-0035-12     中图分类号：P435 .1      文献标识码：A
                       DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2020. 00031


               1   引言                                            实意义。
                                                                     积雪具有高反照率，可以减少土壤对太阳辐射
                   积雪作为冰冻圈的重要组成部分之一，极大地
                                                                 的吸收，从而减少地表向大气的能量输送。因此，
               影响着陆气系统的能量交换。积雪又是大气环流                             偏多的高原积雪可以使得东亚夏季风强度减弱并
               作用产生的固态降水，它在全球的水循环中也扮演                            推迟，进而改变我国夏季的降水分布（秦大河等，
               着极其重要的角色（秦大河等，2014）。冻土是一种                         2014；王顺久，2017）。积雪的绝热特性可以削弱
               特殊的下垫面，其表面温度、冻融状态的改变对陆                            地气间的热交换，使得土壤温度在大气环境的影响
               面过程中的水分循环和能量传输影响重大（师锐，                            下缓慢变化，对土壤起到保护作用（边晴云等，
               2007）。许多研究均表明，中国多年冻土层正在逐                          2017）。姚闯等（2019）对比分析单点多、少雪年观
               渐退化（胡汝骥等，2015；Mackay，2008；金会军                     测数据后指出，积雪的异常偏多可以使得土壤提前
               等，2019；任贾文等，2014）。青藏高原（下称高原）                      冻结和消融滞后，在完全冻结期又可以抑制土壤热
               是我国的积雪中心之一，也是长江、黄河、澜沧江                            量向外流失。王婷等（2019）通过研究遥感雪深和
               的源头汇水区，其上广泛分布着多年冻土和季节性                            ERA-Interim 土壤温湿度的相关性，发现积雪增多
               冻土。研究高原积雪与冻土间的相互作用对水资                             有 利 于 土 壤 由 深 层 向 浅 层 输 送 热 量 。 Fu et al
               源的保护以及区域生态环境的改善都有显著的现                            （2018）利用统计软件建立土壤温度与含水量的数


                  收稿日期：2020⁃02⁃17；定稿日期：2020⁃04⁃24
                  资助项目：第二次青藏高原综合科学考察研究（2019QZKK0103）；国家自然科学基金项目（41775016，41975007，41905008）；中国科学
                         院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室开放基金项目（LPCC2017004）
                  作者简介：罗江鑫（1995-），男，重庆人，硕士研究生，主要从事陆面过程与数值模拟研究 . E-mail：jiangx.luo@outlook.com
                  通信作者：吕世华（1957-），男，甘肃漳县人，研究员，主要从事陆面过程与区域气候，气候变化数值模拟等研究. E-mail：slu@cuit.edu.cn
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