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两种陆面模式对中国区域土壤温度模拟的对比分析

孙帅 师春香 梁晓 姜立鹏 徐宾 韩帅 谷军霞 粟运

孙帅, 师春香, 梁晓, 姜立鹏, 徐宾, 韩帅, 谷军霞, 粟运. 两种陆面模式对中国区域土壤温度模拟的对比分析[J]. 气象学报. doi: 10.11676/qxxb2022.048
引用本文: 孙帅, 师春香, 梁晓, 姜立鹏, 徐宾, 韩帅, 谷军霞, 粟运. 两种陆面模式对中国区域土壤温度模拟的对比分析[J]. 气象学报. doi: 10.11676/qxxb2022.048
Comparative analysis of soil temperature simulated by two land surface models in China[J]. Acta Meteorologica Sinica. doi: 10.11676/qxxb2022.048
Citation: Comparative analysis of soil temperature simulated by two land surface models in China[J]. Acta Meteorologica Sinica. doi: 10.11676/qxxb2022.048

两种陆面模式对中国区域土壤温度模拟的对比分析

doi: 10.11676/qxxb2022.048
基金项目: 国家自然科学基金(42161054)、国家重点研发计划(2019YFA0606904,2018YFC1506600)、国家气象信息中心结余项目(NMICJY202104)

Comparative analysis of soil temperature simulated by two land surface models in China

  • 摘要:

    为研讨不同陆面模式对中国区域土壤温度的模拟效果,基于中国气象局陆面数据同化系统(CMA Land Data Assimilation System,CLDAS)大气驱动数据分别驱动Noah和Noah-MP陆面模式进行中国区域土壤温度的模拟(简称:CLDAS_Noah和CLDAS_Noah-MP),使用2010-2018年中国气象局2380个10cm和40cm土壤温度站点观测数据,以及美国全球陆面数据同化系统GLDAS中Noah模式土壤温度(简称:GLDAS_Noah),从空间分布、不同季节、不同分区等角度对GLDAS_Noah、CLDAS_Noah和CLDAS_Noah-MP土壤温度进行了评估,实现不同驱动数据、相同陆面模式和相同驱动数据、不同陆面模式的土壤温度对比分析。结果表明:从定性角度分析,GLDAS_Noah、CLDAS_Noah和CLDAS_Noah-MP均能够合理地模拟出中国区域土壤温度空间分布,但在量级上有一定差异,主要表现在我国东北、新疆、青藏高原等积雪区;从定量角度分析,对于相同陆面模式、不同驱动数据,CLDAS_Noah在不同季节与不同分区均方根误差时间序列上均优于GLDAS_Noah,可间接地表明CLDAS大气驱动数据优于GLDAS大气驱动数据,大气驱动数据是提高土壤温度模拟精度的重要因素之一;而对于相同驱动数据、不同陆面模式,总体上CLDAS_Noah-MP效果优于CLDAS_Noah, 其中10cm和40cm下CLDAS_Noah土壤温度在冬季积雪区误差明显大于CLDAS_Noah-MP,可能与Noah-MP改进了积雪方案有关,但10cm和40cm下CLDAS_Noah-MP在东北、华北、青藏高原地区春季土壤温度模拟误差明显大于CLDAS_Noah,可能与Noah-MP模式融雪方案有关。总之,该研究对于后续开展土壤温度多模式集成、土壤温度站点资料同化研究,最终研制中国区域高质量土壤温度数据集具有一定的参考意义。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-17
  • 录用日期:  2022-04-19
  • 修回日期:  2022-04-13
  • 网络出版日期:  2022-04-20

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