Page 242 - 《高原气象》2022年第5期

第 41 卷 第 5 期 高 原 气 象 Vol. 41 No. 5
2022 年 10 月 PLATEAU METEOROLOGY October，2022

谭洁，黄安宁，史学丽，等，2022. BCC-CSM2-MR 模式对中国陆面过程模拟能力评估［J］. 高原气象，41（5）：1335-1347.
TAN Jie，HUANG Anning，SHI Xueli，et al，2022. Evaluating the Performance of BCC-CSM2-MR Model in Simulating the Land
Surface Processes in China［J］. Plateau Meteorology，41（5）：1335-1347. DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00057.

BCC-CSM2-MR模式对中国陆面过程模拟能力评估

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谭 洁 ，黄安宁 ，史学丽 ，张 宇 ，张艳武 ，曹 璐 ，吴 阳 1
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（1. 南京大学大气科学学院，江苏 南京 210023；
2. 国家气候中心，北京 100081；
3. 成都信息工程大学大气科学学院，四川 成都 610225；
4. 江苏省气象局，江苏 南京 210008）
摘要：利用BCC-CSM2-MR 模式（北京气候中心-气候系统模式第二版本-中等分辨率）参与CMIP6（第六
次国际耦合模式比较计划）的历史试验模拟数据，与 GLDAS（全球陆地资料同化系统）数据集和站点观
测资料进行比较，系统评估了 BCC-CSM2-MR 模式对中国地区地表温度、上层（0~10 cm）土壤湿度、地
表能量平衡分量等陆面变量的模拟能力，并进一步探讨了引起模式偏差的原因。结果表明：模式可以较
好地模拟出各陆面变量的空间分布形势及变率，但在强度上还存在不同程度的偏差。与 GLDAS数据相
比，除对东南地区夏季地表温度有所高估外，模式在全年大部分时间低估了中国大部分区域的地表温
度，尤其对青藏高原地区冬春季地表温度的低估显著，进一步误差分析发现，模式对东南地区夏季降水
的低估导致了对向下短波辐射的高估，进而造成了对地表温度的高估，而模式对青藏高原地区地表反照
率的高估导致了对向下净短波辐射的低估，最终引起了对地表温度的低估，尤其在冬春季更加明显。另
外，模式在所有季节均明显低估了东南地区的上层土壤湿度，而高估了青藏高原地区冬春季的上层土壤
湿度，这主要由于模式对降水的模拟偏差所致，而模式对青藏高原地区冬春季上层土壤湿度和 10 m 风
速的高估又共同引起了对地表向上潜热通量的高估。
关键词：青藏高原；BCC-CSM2-MR模式；模式评估；陆面过程；中国地区
文章编号：1000-0534（2022）05-1335-13 中图分类号：P435 文献标识码：A
DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00057

1 引言 度变化方程的潜热项等大气动力学控制方程中的
各种源汇项，显著影响了气候系统的变化（孙菽
陆地约占地球表面的三分之一，同时陆地下垫
芬，2002）。Charney et al（1975）早在 1975年就提出
面分布不均且性质复杂的特性使其成为全球气候
了沙漠化问题的地球生物-物理反馈机制，即陆面
系统重要且最为复杂的组成部分。陆表通过辐射 状况的变化会引起地表反照率的变化，进而造成地
及感热、潜热通量的变化对气候系统产生反馈作 面辐射平衡的变化，最终使得气候变化，之后大量
用，从而影响到局地、区域甚至全球尺度的大气环 的敏感性试验也表明陆面边界条件的变化能够引
流和气候变化（Dickinson，1995；戴永久和曾庆存， 起气候模式的显著变化（陈海山和孙照渤，2002）。
1996；Chen and Zhang，2009）。陆表作为大气层的 陆面过程是气候系统的重要组成部分，深入研究陆
下边界，与大气时时刻刻进行着物质、能量交换， 表各种下垫面与大气之间相互作用的物理、生化过
陆表提供大气温度变化能量方程的感热项、大气湿 程，不断改进、完善并发展更接近真实状况的陆面

收稿日期：2020⁃10⁃26；定稿日期：2021⁃06⁃18
资助项目：国家重点研发计划项目（2016YFA0602104）；国家自然科学基金项目（41975081）；中科院“西部之光”项目（E129030101，
Y929641001）
作者简介：谭洁（1997-），女，四川宜宾人，硕士研究生，主要从事陆面模式发展与评估工作. E-mail：MG1928027@smail.nju.edu.cn
通信作者：黄安宁（1979-），男，重庆人，教授，主要从事陆面模式发展与评估、陆-气相互作用以及东亚气候模拟与预测等方面的科研
工作. E-mail：anhuang@nju.edu.cn