青藏高原那曲地区地表反照率及其在模式中的应用

摘要

为探究青藏高原那曲地区地表反照率的特征,并将其应用在陆面模式中,改进模式参数和参数化方案,利用2010年的地面观测数据和MODIS产品MCD43C3的卫星遥感数据,对局地的地表反照率时间变化特征进行分析和比较.同时利用Noah-MP陆面模式进行能量通量的模拟,揭示地表反照率对能量收支平衡的影响,运用统计量分析和相关分析,评估模式模拟的效果.主要得到以下结果:(1)全年地表反照率存在明显的波动性,大部分的反照率值处于0.15~0.30,给反照率带来主要影响的因素是积雪和植被.月变化的趋势呈现出不明显的“双峰单谷”,同时具有明显的季节变化特征,夏、秋季小,春、冬季大,表现为:春季>冬季>秋季>夏季.日变化特征则表现出早晚大、中午小的“U”型分布.(2)对比MODIS产品短波波段的白空反照率(WSA)和黑空反照率(BSA)与地面观测结果发现:地面观测结果>WSA>BSA,但变化特征有较好的一致性,导致MODIS地表反照率与观测结果产生偏差的原因主要是积雪.季节变化上,WSA的趋势与观测值基本一致,BSA却是冬季>春季,可以认为阴天和降雪给卫星反演质量带来的影响较大.(3)通过将实测的反照率替换模式中反照率进行敏感性试验,结果发现:Noah-MP模式对反射辐射具有较好的模拟效果.感热通量和潜热通量对地表反照率存在一定的敏感性,模式模拟值与实测值的日变化特征保持一致,白天处于峰值,夜间处于谷值,Noah-MP模式对感潜热通量在夜间的模拟效果都远好于白天.改变地表反照率后,模拟效果的好坏在各月表现出一定的差异性,以11月为例,反射辐射和感潜热通量的模拟效果都得到了一定改进.