Page 227 - 《高原气象》2022年第5期

高 原 气 象 41 卷
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图5 各方案站点相关系数的季节变化
Fig. 5 Seasonal and annual characteristics of correlation coefficient of all stations
果进行综合评估（图 7）。结果表明，各方案中，LR 仅为土壤湿度的函数，没有考虑土壤质地的影响，
方 案 的 不 同 季 节 Taylor 坐 标 值 分 别 为（0. 52， 而中国北方自西向东下垫面类型变化复杂，Johan‐
0. 53）、（0. 75，0. 78）、（0. 88，0. 96）、（0. 70，0. 63）、 sen 模型不完全符合中国北方下垫面实际情况，可
（0. 54，0. 53），为三个方案中距离 REF 点最近；其 能是引起误差的重要原因；在 CK 方案与 LR 方案
次为 CK 方案。表明 LR 方案更适合中国北方地表 中，均考虑了土壤质地的影响，因此与原方案相
温度的模拟。 比，模拟误差均有所减小，特别是极端干旱区域；
降水是研究气候变化的主要指标之一，为了进 但 LR 方案采用的计算模型更适宜于土壤湿度较低
一步评估 LR 方案对 CLM4. 5 的改进效果，本文检 的区域，而中国北方大部分区域属于干旱半旱区区
验了 LR 方案对中国北方降水的模拟的改进效果 域，降水稀少，土壤湿度低，因此 LR方案模拟效果
（图 8）。由图 8 可以看出，近 30 年来，中国北方年 较好。
平均降水量新疆南部到甘肃西部、青海北部及内蒙 4 结论
古自治区西部最少，约 50 mm；降水量自西向东逐
级增多，西部东部及华北和东北东部，年平均降水 利用 30 年中国北方 377 个站点实测的地表温
量达到 700 mm 以上。两种导热率方案都能较好地 度，对三种土壤导热率方案模拟中国北方地表温度
模拟出中国北方年平均降水量的分布特征，但 LR 效果开展了全面评估研究，得出以下主要结论：
方案模拟误差明显小于 JH 方案，大部分范围减小 （1） 采用三种土壤导热率方案，CLM4. 5 模式
40% 以上的模拟误差，特别在新疆南部、甘肃河西 在陆气耦合状态下均能较好地模拟出中国北方地
西部等极端干旱区域，模拟误差减小 100% 以上， 表温度的空间和季节变化特征。误差大小存在时
年平均降水量与实况已经非常一致。对其他各季 空差异：降水量较多的夏季和秋季误差较大，而春
节评估表明，有相似的改善特征。因此，与原方案 季、冬季较小；空间分布上，新疆南部到甘肃河
相比，LR方案更适宜于中国北方区域的气候模拟。 西、青海北部和内蒙古自治区西部等极端干旱区域
3. 4 误差来源分析 误差较大，而研究区东部误差较小。模拟与实况的
由公式（2）~（4）分析，三种土壤导热率方案的 空间相关系数多在 0. 70以上，达到 0. 001的显著性
水平，但空间多呈现偏态分布。
差别主要在 K e 函数形式上。在 Johansen方案中， K e