1 引言
2 土壤垂直离散化方案的改进
2.1 BCC_AVIM模式及其土壤垂直离散化方案简介
2.2 CLM5.0土壤垂直离散化方案
表1 改进前后方案土壤各层节点深度Table 1 The depth of each soil layer node before and after improvement |
方案 | 原方案 | 方案一 | 方案二 |
---|---|---|---|
节点深度/m | 0.007 | 0.007 | 0.01 |
0.017 | 0.04 | ||
0.028 | 0.028 | 0.09 | |
0.045 | 0.16 | ||
0.062 | 0.062 | 0.26 | |
0.090 | 0.40 | ||
0.118 | 0.118 | 0.58 | |
0.165 | 0.80 | ||
0.212 | 0.212 | 1.06 | |
0.289 | 1.36 | ||
0.366 | 0.366 | 1.70 | |
0.492 | 2.08 | ||
0.619 | 0.619 | 2.50 | |
0.828 | 2.99 | ||
1.038 | 1.038 | 3.58 | |
1.382 | 4.27 | ||
1.717 | 1.727 | 5.06 | |
2.296 | 5.95 | ||
2.865 | 2.865 | 6.94 | |
3.433 | 8.03 | ||
土壤层次/层 | 10 | 20 | 20 |
3 试验设计与若尔盖站观测资料
3.1 试验设计
3.2 若尔盖站观测资料
4 模拟结果对比分析
4.1 土壤温度对比分析
表2 土壤温度模拟与观测比较Table 2 Comparison of simulation and observation of soil temperature |
统计量 | 方 案 | 0.05 m | 0.1 m | 0.2 m | 0.4 m | 0.8 m | 1.6 m | 平均 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
R | 原方案 | 0.958 | 0.961 | 0.973 | 0.969 | 0.976 | 0.996 | 0.972 |
方案一 | 0.972 | 0.977 | 0.980 | 0.966 | 0.961 | 0.996 | 0.975 | |
方案二 | 0.962 | 0.967 | 0.976 | 0.977 | 0.972 | 0.972 | 0.972 | |
RMSE/℃ | 原方案 | 2.084 | 1.920 | 1.485 | 1.680 | 1.252 | 0.845 | 1.544 |
方案一 | 1.611 | 1.450 | 1.407 | 1.895 | 1.450 | 0.821 | 1.439 | |
方案二 | 1.973 | 1.725 | 1.725 | 1.646 | 1.200 | 0.910 | 1.475 |
4.2 土壤湿度对比分析
表3 土壤湿度模拟与观测比较Table 3 Comparison of simulation and observation of soil moisture content |
统计量 | 方 案 | 0.05 m | 0.1 m | 0.2 m | 0.4 m | 0.8 m | 1.6 m | 平均 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
R | 原方案 | 0.621 | 0.659 | 0.534 | 0.708 | 0.702 | 0.473 | 0.616 |
方案一 | 0.684 | 0.788 | 0.819 | 0.852 | 0.712 | 0.490 | 0.724 | |
方案二 | 0.628 | 0.691 | 0.660 | 0.776 | 0.687 | 0.408 | 0.642 | |
RMSE/℃ | 原方案 | 0.144 | 0.129 | 0.117 | 0.082 | 0.050 | 0.114 | 0.106 |
方案一 | 0.133 | 0.119 | 0.098 | 0.070 | 0.032 | 0.117 | 0.094 | |
方案二 | 0.139 | 0.127 | 0.105 | 0.066 | 0.042 | 0.088 | 0.094 |
4.3 通量对比分析
4.4 冻结期与消融期的土壤温度和土壤湿度对比
图7 冻结转变期土壤温度新旧方案对比灰色点虚线为0 ℃线 Fig.7 Comparison of old and new schemes on soil temperature during freezing transition period.The gray dotted line is the 0 ℃ line |
图9 融解转变期土壤温度新旧方案对比灰色点虚线为0 ℃线 Fig.9 Comparison of old and new schemes on soil temperature during melting transition period.The gray dotted line is the 0 ℃ line |