科研进展

当前位置:科研进展 >

多年冻土模拟对不同大气强迫资料的敏感性 打印


【内容介绍】

       数值模拟对研究大空间和长时间尺度冻土变化十分重要。以前研究主要针对模式改进对冻土模拟的影响方面,而我们利用CFSR、ERA-I和MERRA数据分别驱动CLM4.5模式研究不同大气强迫资料对冻土模拟的影响。在不同大气强迫资料的驱动下,CLM4.5被分别运行了三次,运行时间和分辨率相同,分别为1979–2009年和0.5° × 0.5°。利用土壤温度、活动层厚度和多年冻土范围观测资料对模拟结果进行了验证。结果显示,模式能够合理模拟土壤温度、活动层厚度的变化,但在气候态模拟上显示了明显的偏差。总体上,基于CFSR和ERA-I的模拟结果比基于MERRA的结果更合理,尤其是对当前的多年冻土范围和活动层厚度变化。三种强迫资料产生了较明显的不确定性范围(气候态:多年冻土面积为11.31~13.57 × 106平方千米,活动层厚度为1.10~1.26米;最近的变化:多年冻土面积为–5.8%~–9.0%;活动层厚度为9.9%~20.2%)。这些范围主要由三个模拟中的气温趋势、雪深和多年冻土热状况差异引起。


【引用格式】

Guo Donglin, Wang Huijun, Wang Aihui, 2017: Sensitivity of historical simulation of the permafrost to different atmospheric forcing datasets from 1979 to 2009. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 122, 12269–12284.


【全文链接】


http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017JD027477/full

【关键图表】


\

 

图1:基于CFSR(a)、ERA-I(b)和MERRA(c)大气强迫资料的1979-2009年1m深度土壤温度趋势模拟结果以及它们时间序列的验证(d)

用于验证的观测结果是所有观测站的平均值,模拟结果是所有观测站对应模拟格点的平均值。子图(a)中的圆形代表所用的观测站点。 符号“+”代表显著性水平超过95%的区域。子图(d)中Trend代表序列的线性趋势



\
 

图2:基于CFSR(a)、ERA-I(b)和MERRA(c)大气强迫资料的当前(1981-2000年)多年冻土范围模拟结果(填色)与观测(蓝线包围的区域)的对比



\
 

图3:基于CFSR(a)、ERA-I(b)和MERRA(c)大气强迫资料的1979-2009年活动层厚度趋势模拟结果以及它们时间序列的验证(d)

用于验证的观测结果是所有观测站的平均值,模拟结果是所有观测站对应模拟格点的平均值。子图(a)中的圆形代表所用的观测站点(来自AL_RHST和CALM)。 符号“+”代表显著性水平超过95%的区域。子图(d)中Trend代表序列的线性趋势。




\

图4:基于CFSR、ERA-I和MERRA大气强迫资料的1979-2009年土壤温度(a)、多年冻土面积(b)和活动层厚度(c)变化模拟结果

阴影代表序列之间的标准差。Trend代表序列的线性趋势







 

合作成员