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本文利用陆面过程模式CoLM及野外观测资料,选取青藏高原上三个不同下垫面的站点(中国科学院纳木错多圈层综合观测研究站、珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站以及藏东南高山环境综合观测研究站)观测资料进行单点的off-line数值模拟试验。针对青藏高原不同下垫面的特殊性,本文设计了一个控制试验和3个敏感试验:控制试验CTL即原模式,只考虑土壤矿物质作用的水热参数化方案对模式的影响;试验1是在原模式的基础上加入土壤有机质的作用,改进土壤水、热传导方案;试验2综合考虑土壤成分(矿物质、砾石和有机质)共同作用的水热方案对模式的影响;试验3在试验2的基础上增加地表蒸发阻抗。逐步递进,以改进和提高CoLM陆面模式在高原的适用性和模拟能力。本论文得到的主要结果如下: 仅加入有机质作用,通过分析对比试验,主要结论有:(1)藏东南站对土壤湿度的模拟有明显改善,4cm、10cm和20cm的平均偏差分别减小了0.10,0.10和0.04。对于纳木错和珠峰站,由于土壤有机质含量较低,模拟结果没有显著改进。(2)在藏东南站对地表温度和4cm土壤温度的模拟,试验2相较于试验1更接近观测值。而珠峰站有机质含量低,土壤温度的模拟结果没有明显变化。总的来讲,加入有机质后,对于植被较好的地区(土壤有机质含量较高),模式的模拟能力有显著的改进;而对于植被较差的地区(土壤有机质含量较低),模式的改进效果不明显。 通过对比原模式、试验2以及加入地表蒸发阻抗后的试验3,得到的主要结论有:(1)藏东南站,土壤湿度在加入地表阻抗后的模拟得到进一步得到改进,效果较为显著,各层土壤湿度的模拟更接近观测值;而且在降水事件发生后,土壤含水量下降速率变缓,同观测值的下降趋势更为接近。而对纳木错站和珠峰站土壤湿度的模拟地表阻抗加入前后没有显著差别。(2)各个模拟试验对三个观测站土壤温度的模拟有不同程度的改进。(3)加入地表阻抗后同其他试验相比,模式的改进主要体现在潜热通量的模拟更接近观测值,变化不再剧烈。 通过分析对比试验,CoLM模式在不同下垫面的模拟效果虽然有一定的提高,但仍然存在着一些问题:在土壤砾石含量较高的地区,入渗过程较为复杂,所以其参数化方案也较难确定。另外由于地表蒸发阻抗无法用实验仪器直接观测得到,所以只能从众多参数化方案中采用一个,结果给模式带来了较大的不确定性。