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基于COUPMODEL模型的冻融土壤水热耦合模拟研究
  • ISSN号:1000-0690
  • 期刊名称:地理科学
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:P642.14[天文地球—工程地质学;天文地球—地质矿产勘探;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国科学院青藏高原冰冻圈观测研究站冰冻圈科学国家重点实验室中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州730000
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(40830533,41271081,40871037,40901042,41271086); 中国科学院“百人计划”项目(51Y251571); 冰冻圈科学国家重点实验室自主课题(SKLCS-ZZ-2010-03)资助
  • 相关项目:青藏高原典型多年冻土区地气水热交换过程研究
中文摘要:

利用COUPMODEL模型,对唐古拉研究区活动层土壤的水热特征进行模拟,与观测结果进行对比发现,在活动层土壤温度方面,COUPMODEL模型的模拟结果R2〉0.94,其平均值为0.98,均方根误差较小,模拟效果较理想;在活动层水分特征方面,模拟结果存在一定偏差,R2介于0.88-0.93之间,平均值0.90,均方根误差平均值4.24,基本反映了高海拔多年冻土区活动层水热变化;在土壤热通量方面,0-20 cm土壤热通量的模拟结果与观测值基本一致;模型模拟的冻结深度在3 m左右,接近观测值,COUPMODEL模型可用于多年冻土区活动层土壤水热变化规律研究。

英文摘要:

To study the water-heat characteristics of soil in the active layer in high altitude permafrost regions and to examine the interaction between soil and moisture under freeze-thaw cycles, a physical process by the CoupModel was used to simulate the soil temperature and moisture in the active layer, using the meteorologi-cal, the soil thermal and the moisture data on different depths in the active layer at the Tanggula test site. Com-parisons between simulated and monitored data in situ showed that: 1) for soil temperature in the active layer, the simulated results fit well with the monitored, and the determination coefficient (R2) is more than 0.94 with the mean value of 0.98 while mean square deviation is relatively small, implying the CoupModel could suc-cessfully simulate the soil temperatures. 2) For soil moisture, results generally reflect water content variation in the active layer with R2 ranging from 0.88 to 0.93, the mean is 0.90 and the mean square deviation is 4.24, indicating a bit poor accuracy compared to soil temperature. 3) As to the heat flux of soil within the depth of 0-20 cm, results simulated is consistent with the monitored. The simulation accuracy is improved with depths, which may be related to the depth from the natural ground surface. The frozen depth is about 3.0 m, which is close to the observed data. It is concluded that the CoupModel can be well applied to study soil water-heat characteristics of the active layer in permafrost regions with higher elevations in Qinghai-Tibet Plateau.

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期刊信息
  • 《地理科学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中科院
  • 主办单位:中国科学院 东北地理与农业生态研究所
  • 主编:陆大道
  • 地址:长春市高新北区盛北大街4888号
  • 邮编:130012
  • 邮箱:geoscien@iga.ac.cn
  • 电话:0431-85542212 85542217
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0690
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1124/P
  • 邮发代号:8-31
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,中国地理学会优秀地理期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:39183