基于CLM模型的月尺度中亞陸表蒸散和土壤水分模擬估算

作者：姜勃,田靜,蘇紅波

摘要：論文基于CLM 4.5模擬1980—2009年月尺度中亞陸表蒸散發和土壤水分,并和GLDAS、GLEAM數據產品進行對比,結果表明CLM 4.5模擬的蒸散和土壤水分區域平均值和其他產品具有較好的一致性。從CLM 4.5模擬的陸表蒸散結果分析可知:全年蒸散大部分集中于春夏2季,在5月達到一年的最大值,夏季中亞的蒸散高值區集中在哈薩克斯坦北部和東北部、東南部的山地區,對應主要的農田區和林地區,植被蒸騰占主導因素;春季東南部天山山脈和帕米爾高原是蒸散高值區,主要因為該地區春季降水量較大,且積雪開始融化,水量充足,地表蒸散發充分;蒸散低值區主要在西南的土庫曼斯坦和烏茲別克斯坦,地表覆蓋以荒漠為主,植被覆蓋較少,降水也較少,導致地面蒸散量較低。模擬的表層土壤水分結果表明:冬季陸面蒸散低,降水大多儲存在表層土壤內或者以積雪的形式覆蓋在地面上,春季氣溫升高,積雪融化下滲到土壤中,土壤水分持續增加,4月份達到峰值;夏季蒸散增加,降水減少,土壤水分持續下降,9月份達到最低值;進入秋冬季后蒸散降低,土壤水分呈上升趨勢。中亞土壤水分高值區集中在北部和東北部的林地、農田區,以及天山山脈和下游的阿姆河、錫爾河流域區,西南部的荒漠區依然是低值區。一年中,夏季降水較少,由于地面蒸發的作用,土壤水分持續較少,蒸散也隨之降低。三者之間相關性很高;冬季降水和土壤之間的相關性較高,尤其是裸地區;在植被覆蓋較大的情況下,春季降水和蒸散相關性較高,土壤水分和降水、蒸散之間相關性較低,會出現負相關情況。CLM 4.5模擬的結果為進一步中亞地區的水問題研究奠定基礎。

發文機構：中國科學院地理科學與資源研究所陸地水循環及地表過程重點實驗室 中國科學院大學

關鍵詞：陸表蒸散土壤水分CLM4.5中亞evapotranspirationsoil moistureCLM 4.5the Central Asia

分類號： S15[農業科學—土壤學][農業科學—農業基礎科學]