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基于陆面水文耦合模式CLHMS的淮河流域水文过程的模拟评估及其不确定性分析
  • ISSN号:1006-9585
  • 期刊名称:《气候与环境研究》
  • 时间:0
  • 分类:P456.7[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心,北京100029, [2]中国科学院大学,北京100049, [3]河海大学水文水资源学院,南京210098, [4]密歇根州立大学地理系,美国48824
  • 相关基金:中国科学院战略性先导科技专项XDA05110200,国家重点基础研究发展计划项目2009CB421406,国家自然科学基金项目41175073、U1133603、41101016 致谢 中国气象局的徐颖和高学杰研究员提供了中国地区CN05格点气温资料,美国CPC的谢平平教授提供了EAG格点降水资料,美国NCEP提供了CFSR再分析资料,在此一并表示感谢.
中文摘要:

利用最新的CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)再分析及观测的降水和地表气温资料驱动陆面水文耦合模式CLHMS(Coupled Landsurface and Hydrologic Model System),对淮河流域1980-2003年共24年的水文水循环过程进行了模拟,系统评估了CLHMS对淮河流域水文过程的模拟能力及其不确定性。分析结果表明,CLHMS模式对淮河流域水文过程具有良好的模拟能力,模式尤其对湿润年份流域的水量平衡以及河道流量的季节、年际变化具有很强的模拟能力,而对降水偏少的干旱年份,模式模拟的河道流量通常会高于观测实况,与实况间存在着一定的偏差,而这也是导致CLHMS对流域水文过程模拟能力存在显著年代际差异的主要原因。基于三组不同降水强迫的流域水文过程模拟结果比较表明,降水驱动资料准确与否是陆面水文模拟最主要的不确定性来源之一,正是由于CFSR再分析降水与观测降水之间存在较大的差异,从而导致CFSR降水驱动下模式模拟的淮河流域河道流量与观测存在较大的偏差,其模拟性能相对较差。进一步分析还表明,可以保持较强降水日变化的时间解集方法,也是保证合理模拟流域水文过程的重要因素。

英文摘要:

The performance of the Coupled Land surface and Hydrologic Model System (CLHMS) in simulating the hydrological processes over the Huaihe River basin is evaluated using a 24-year numerical simulation of its hydrological cycle between 1980 and 2003. The CLHMS model system is driven by CFSR (Climate Forecast System Reanalysis) reanalysis data and observed precipitation and surface air temperature datasets over China. Generally, the CLHMS shows good performance in reproducing observed hydrological processes, and the model's skill is pretty higher for wet years in simulating the water balance, and in reproducing the seasonal and interannual variation of the observed streamflow over the Huaihe River basin. For dry years with less precipitation, the model discrepancies in overestimating the observed streamflow can be found in both Wangjiaba and Benbu hydrological stations. Significant differences in the model's performance are also found between the 1980s and the 1990s, and is largely ascribed to the differences in the model's skill for wet and dry years. The uncertainties regarding these hydrological simulation results were further examined by three sets of numerical simulations using different precipitation forcing. It's found that the streamflow simulation using CFSR precipitation forcing exhibited a larger bias than simulations using EAG (East Asia Grid data) precipitation forcing. These results demonstrate the importance of the precipitation forcing chosen for hydrological simulation. Further comparative analysis suggests that the temporal disaggregation method for precipitation forcing preserves the strong diurnal variation, and is therefore also important when conducting hydrological simulations over the Huaihe River basin.

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期刊信息
  • 《气候与环境研究》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院大气物理研究所
  • 主编:李崇银
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  • 邮箱:qhhj@mail.iap.ac.cn
  • 电话:010-82995048/9 82995049
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-9585
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3693/P
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  • 中国科技论文统计分析数据库源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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