【摘 要】
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CoLM模式将土壤含水量和温度分开进行计算, 只考虑了温度的变化导致土壤水产生冻融情况时对土壤水含量的影响. 能势梯度是土壤水分运移的驱动力, 在非等温条件下, 土壤水的能
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CoLM模式将土壤含水量和温度分开进行计算, 只考虑了温度的变化导致土壤水产生冻融情况时对土壤水含量的影响. 能势梯度是土壤水分运移的驱动力, 在非等温条件下, 土壤水的能势梯度不仅包括水势梯度, 也包括温度梯度, 且二者都会引起土壤水分运移. 温度梯度的存在致使土壤内部的水分由热端向冷端运移, 水分运移同时携带着热量.可见土壤的水热传输相互影响. 本文考虑了温度梯度对土壤水分运移的影响, 重新建立了植被状态下土壤水热耦合模型. 利用CoLM模式, 用无条件稳定的Crank-Nicolson格式对方程进行离散, 对土壤水热运移进行数值模拟试验. 本文选取河南省封丘县的一片农田(E114. 3325, N35. 0625)为研究对象. 使用2014年的GLDAS数据资料进行了单点数值模拟试验. 通过分析比较深度为0-10cm浅层土壤含水量和温度的模拟值和观测值, 讨论本文建立的水热耦合模型对浅层土壤温度和土壤含水量模拟性能. 数据试验结果表明, 模式改进前和改进后都能够模拟浅层土壤含水量和温度的变化过程. 改进后模拟值与观测值的相似系数比改进前更大, 均方根误差更小.经过对比可知: 在没有人为因素影响的情况下, 模式改进后对浅层土壤温度和土壤含水量的模拟性能更好.
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