不同地表径流产流模式对陆面过程模型模拟径流的影响

摘要

陆面过程模型是地球科学领域最先进、应用最广泛的一类模型,提高陆面过程模型描述地气界面通量的精度,对更加准确地理解地表物质和能量循环过程、应对气候变化具有重大意义.由于陆面过程模型中的产流过程十分简单,因此模拟径流成为陆面过程模型的"短板".本研究通过改进一个陆面过程模型-Communty Atmosphere Biosphere Land Exchange(CABLE)-的产流模块,在澳大利亚6个流域上验证产流模块的改变对陆面过程模型模拟径流的影响.结果表明在湿润区,产流模块的改变对径流过程影响不大,而在干旱半干旱区,超渗产流模块的CABLE模型比蓄满产流模块的CABLE模型能更好地模拟洪峰.就两种蓄满产流模块而言,土壤蓄水容量曲线方法比桶状方法更好,统计分析的结果证明了这个结论.分析其原因是在湿润流域,土壤中的水呈饱和状态,因此大部分降水转化成径流,总径流与降水相关性很高.而在干旱半干旱流域,土壤处于不饱和状态,因此大部分降水转化成土壤水储存起来,总径流与降水的相关性要弱于湿润流域.因此,土壤水的模拟是干旱半干旱区径流正确模拟的关键.