在现有大气辐射传输参数化方案和陆面过程模式的基础上,发展先进的基于四流近似的植被辐射参数化方案,并与陆面过程模式和大气模式相耦合,实现大气-植被辐射传输的统一参数化方案。本研究可改进陆气相互作用的数值模拟,加深对陆气相互作用和全球变化的认识,对于发展新一代多圈层相互作用的气候系统模式具有明确的科学意义。
在现有大气辐射传输参数化方案和陆面过程模式的基础上,引进计算大气辐射的四流传输近似方法发展了新型的植被辐射参数化方案,并与陆面过程模式和大气模式相耦合,实现了大气-植被辐射传输的统一参数化方案。本项目发展的植被冠层四流辐射方案是在原有的二流辐射传输方案的基础上发展起来的,对于植被参数的设定参照二流模式,在叶子呈水平分布时,四流模式和二流模式的模拟结果一致,证明新发展的四流模式是正确的。当叶子倾角逐渐增大时,四流模式和二流模式的模拟结果差别增大,在研究的多数个例情况下,二者的差异不能忽略,说明发展新的四流方案是必要的。同时,对改进的陆面模式BATS的模拟性能检验表明,BATS模拟的地表吸收的净短波辐射与实际观测资料差别较大,而将新发展的四流模式耦合到陆面模式后,与原有结果比较有了较大改进,能够改善陆面模式的模拟效果。改进的陆面模式和大气模式耦合之后,能够给大气模式提供精度更高的地表反照率,同时使陆气界面上的能量交换过程更趋于真实。基本实现了原定研究目的,改进了陆气相互作用的数值模拟,加深了对陆气相互作用的认识。