Page 87 - 《高原气象》2022年第1期

1 期 刘宜纲等：区域气候模式RegCM砾石参数化方案在青藏高原不同区域土壤水分输送的模拟分析 85
扣除地表径流后剩余的地表水分输入强度。即使砾 大，在东南部除个别时段外为 0。由于砾石方案在
石方案在高原西部与东南部模拟的地表径流强度小 高原不同区域计算的土壤孔隙度与饱和导水率在
于原方案，但由于地表水分输入的减少抵消了其的 大部分土壤深度中均小于原方案，而砾石方案在高
影响，导致砾石方案模拟的剩余地表水分输入强度 原西部与中部模拟的非饱和面积分数较原方案偏
在每年雨季仍小于原方案，其中高原西部平均减小 小，导致砾石方案在高原西部与中部模拟的土壤最
-6
-1
5. 9×10 mm·s ，高 原 东 南 部 平 均 减 小 1. 2×10 -5 大渗透能力低于原方案，因此这两个区域的霍顿径
-1
mm·s 。受地表水分输入减小及地表径流明显增 流将大于原方案。而在高原东南部模拟的土壤最
大的共同影响，砾石方案在高原中部模拟的剩余地 大渗透能力取决于土壤孔隙度、饱和导水率与非饱
表水分输入强度在每年雨季较原方案有所减小，平
和面积分数之间的竞争结果。
-6
-1
均减小3. 7×10 mm·s 。
地表入渗是剩余地表水分输入、非淹没面积分
模式定义了土壤最大渗透能力与淹没面积分
数与霍顿径流的函数，当剩余地表水分输入与非淹
数 f h2osfc 用于模拟地表入渗与地表水存储。当地表入
渗强度超过土壤最大渗透能力时就会产生霍顿径 没面积分数越大、霍顿径流越小时地表入渗越大。
由于砾石方案在高原西部与中部模拟的霍顿径流
流补充地表水存储，土壤最大渗透能力越小，霍顿
径流越大。土壤最大渗透能力与冰阻系数、非饱和 大于原方案，且其在上述区域模拟的剩余地表水分
面积分数及饱和导水率成正比，而冰阻系数又与土 输入与非淹没面积分数均小于原方案，导致砾石方
壤孔隙度成正比。图 4（右列）给出了两种方案在高 案在高原西部与中部模拟的地表入渗强度在雨季小
原不同区域模拟的 f h2osfc ，砾石方案在高原西部与中 于原方案（图 5），其中高原西部平均减小 4. 1×10 -6
-6
-1
-1
部的模拟值在原方案模拟的 f h2osfc 发生变化的时段偏 mm·s ，高原中部平均减小 5. 9×10 mm·s 。砾石

图5 两种方案在青藏高原不同区域模拟的地表入渗强度
Fig. 5 The infiltration intensity simulated by the two schemes over the different areas of Qinghai-Xizang Plateau