【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。