土壤數據集對全球陸面過程模擬的影響

作者：李文耀,魏楠,黃麗娜,上官微

摘要：基于通用陸面模式(Common Land Model,CoLM),首次評估了兩套最新的全球土壤數據集GSDE(Global Soil Dataset for Earth System Model)和SG(SoilGrids)對全球陸面過程模擬的影響。比較分析了兩套數據中砂粒、粘粒、礫石、有機碳的含量和容重這五個土壤屬性在全球分布上的差異以及這種差異造成的對模式估計的土壤特性參數、水力熱力變量的影響。結果表明,土壤特性參數在全球的空間分布主要受土壤粒徑分布(砂粒、粉粒和粘粒)影響,同時也受礫石、有機碳和容重的影響。土壤資料對全球模擬結果影響主要體現在區域差異,對水文學變量的影響(Re最大達到±100%)大于對土壤熱力學變量的影響(Re<±10%),對地表輻射變量的影響較小(Re<±5%)。其中,土壤體積含水量在加拿大中部及西北部、俄羅斯東南部及中西部和澳大利亞中部地區模擬結果相差較大,總徑流在低緯地區模擬結果出現較大的差異,熱力學變量在非洲北部、加拿大西北部以及俄羅斯中北部的差異稍大。將模擬的土壤體積含水量與站點觀測相比,兩套數據的表現接近,與站點觀測相比都存在一定的偏差,但SG更接近觀測,其中在Molly Caren站點(39°57′N,83°27′W)上SG相比GSDE整體提高約0.01~0.02。本研究表明,模式模擬結果受不同土壤數據集的影響顯著,可優先考慮諸如SG較準確的土壤數據。土壤屬性對陸面模擬的影響需進一步研究。

發文機構：中山大學大氣科學學院 廣東省氣候變化與自然災害研究重點實驗室 南方海洋科學與工程廣東實驗室（珠海）

關鍵詞：土壤屬性土壤數據陸面模式土壤特性參數土壤體積含水量Soil propertySoil dataLand surface modelSoil characteristic parameterSoil volume moisture

分類號： P461.4[天文地球—大氣科學及氣象學]