科学家开发耦合积雪冻土耦合物理过程新陆面模式

在全球气候变化的背景下，积雪和冻土的变化对全球和区域水循环有着明显的影响。同时，由于雪和冻土大多分布在寒冷地区，地形条件复杂，难以大规模密集观测，因此有必要开发一个包括雪和冻土模块的陆面模型，用于模拟和预测寒冷地区的陆面水文过程。几天前，中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心的王乐妍和他的团队开发了一个地表模型，通过长期积累将雪和冻土的物理过程耦合起来。相关结果发表在国际期刊《水资源研究》上。

据介绍，这种新的地表模型将基于能量平衡的三层雪盖方案和冻土参数化方案耦合起来，用焓代替雪盖/土壤温度作为新的预测变量，避免了溶解潜热的引入，保证了计算的稳定性。在青藏高原的两个典型站，研究人员还验证了雪和冻土的物理过程。一个是黑河上游的大东墅口站，那里有很多雪(用于验证三层雪模块)，另一个是*的阿里站，那里雪很少(用于验证冻土模块)。

此外，改进的地表模型成功地模拟了土壤水回吸现象，即当土壤水冻结时，产生的土壤吸力使下层未冻结的水向上移动(即向冻结锋移动)。因此，该模型能够合理地描述冬季土壤水分从下未冻土层向上冻结锋的运动。