青藏高原东北部土壤冻融过程的数值模拟

利用青海省苏里站2009年2月1日～12月31日的气象观测资料作为模式强迫场,使用陆面过程模式CLM3.0(Community Land Model),对青藏高原东北部季节性冻土区域进行模拟.结果表明,模式能够较好地模拟出各层土壤的冻融变化趋势,但在融化阶段,模拟的土壤温度高于观测,融化结束时间早于观测;冻结阶段,模拟的土壤温度略低于观测,深层土壤冻结时间早于观测;整体看来,模式对冻结过程的模拟好于对融化过程的模拟,对靠近表层的土壤模拟好于深层.CLM3.0模式中认为冻土在土壤温度高于0℃时发生融化,本文根据热力学平衡方程得到土壤发生冻融的临界温度,进而对冻土的融化条件进行调整,融化条件的调整减缓了冻土的融化速率,使得土壤温度模拟降低,同时,调整后的模式模拟结果反映了冻土融化过程中伴随有冻结过程的发生,与真实的冻土融化过程更为接近.此外,通过敏感性试验发现,融化过程和冻结过程中土壤水的冻结速率是不同的,表明模式中用于计算土壤发生相变后温度的方案还有待进一步改进.