不同大氣強迫作用下陸面模式CAS-LSM多年凍土活動層厚度模擬與不確定性研究

作者：李銳超,謝瑾博,謝正輝

摘要：凍土在氣候系統中起重要作用,研究并揭示凍土時空變化對于增加陸氣相互作用的理解具有重要意義。本研究利用包含土壤凍結融化界面動態變化的陸面過程模式CAS-LSM(Chinese Academy of Sciences Land Surface Model),采用0.9°(緯度)×1.25°(經度)分辨率,結合4種大氣強迫數據(全球土壤濕度項目強迫數據集GSWP3、美國國家大氣研究中心/美國國家環境預報中心強迫數據集CRU-NCEP、普林斯頓全球強迫數據集Princeton、全球變化以及水文觀測項目強迫數據集WFDEI)針對1960~2009年進行全球模擬,研究不同大氣強迫作用下多年凍土活動層厚度變化趨勢及其不確定性。通過與活動層厚度觀測數據比較,陸面過程模式CASLSM模擬的活動層厚度與觀測值比較接近。結果表明:在1960~2009年期間,不同大氣強迫作用下多年凍土活動層厚度基本呈現增加的趨勢,基于強迫數據WFDEI模擬的活動層厚度增加趨勢最大。不同大氣強迫數據模擬的活動層厚度區域平均和變化趨勢范圍為1.1~1.25 m和0.27~0.51 cm/a,相對變化的不確定性范圍為11.2%~23.5%。其中青藏高原地區、北美地區、歐亞大陸北部地區的活動層厚度區域平均和變化趨勢范圍分別為2.26~2.81 m、1.07~1.31 m、1.32~1.48 m和0.47~1.0 4 cm/a、0.29~0.48 cm/a、0.25~0.55 cm/a。通過對地表溫度以及氣溫的變化趨勢分析表明:大氣強迫數據中氣溫的差異是造成這些差異的主要原因。

發文機構：中國科學院大氣物理研究所大氣科學和地球流體力學數值模擬國家重點實驗室 中國科學院大學地球與行星科學學院

關鍵詞：多年凍土活動層厚度氣象強迫陸面模式PermafrostActive layer thicknessAtmospheric forcing dataLand surface model

分類號： P467[天文地球—大氣科學及氣象學]