积雪覆盖是松嫩平原黑土区最普遍和最重要的冻融土壤边界条件形式,积雪内部水热迁移物理过程及积雪与土壤水热动态联系的复杂性,给积雪边界条件下冻融土壤水热迁移的定量化描述带来了很高的不确定性和较大的数值模拟误差。为定量表征积雪与土壤的水热联系,更准确地模拟和预测积雪边界条件下冻融土壤水分运动和热流传导过程,本项目将在试验研究和理论分析的基础上,通过复杂精细积雪水热迁移模式的数值模拟试验,识别影响积雪底面水热通量输出的关键因子;揭示不同积雪条件下土壤表层水热状况变化规律,建立积雪-土壤表层含水率、温度响应函数模型;优化估计土壤水热迁移特征参数,构建积雪边界条件下冻融土壤水热耦合迁移数学模型并进行数值模拟分析与验证。研究成果对于揭示积雪与土壤表层水热映射关系,完善冻融土壤水热迁移理论体系,实现冻融期土壤水热定量调控,提高松嫩平原黑土水热资源利用效率具有重要的理论价值与现实意义。
英文主题词snow cover;freezing and thawing soil;moisture and heat transfer;black soils in Songnen Plain;drought and flood risk in spring