一個積雪模式的改進(jìn)及地面積雪過程數(shù)值模擬.pdf

1、2010年1月，在湖北省恩施雷達(dá)站進(jìn)行了降雪過程外場觀測試驗(yàn)。本文首先分析了一次典型降雪過程中空氣溫度、水泥路面溫度、相對濕度及積雪過程演變特征，然后基于美國猶他州雪積聚和融化模式，針對原模式使用定常雪密度進(jìn)行改進(jìn)，在模式中對新雪密度及積雪密度隨時間變化進(jìn)行參數(shù)化，從而對積雪物理過程及積雪厚度演變進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，分析各個物理量對積雪過程的影響，并進(jìn)行了一系列敏感性試驗(yàn)。主要結(jié)論如下：
　　 (1)降雪開始后，由于水泥地面溫度

2、高，地面上并沒有積雪，雪落地即化。隨著雪的融化吸熱，當(dāng)水泥路面溫度降到0℃以下，地面積雪開始形成并不斷累積，地面積雪厚度增加。融雪階段積雪厚度的減小主要受太陽輻射和水泥地面的影響。夜間熱量主要來自地面，積雪融化緩慢；白天熱量主要來自太陽輻射，融化迅速。積雪和融化過程中相對濕度一直維持在98％到100％之間。
　　 (2)原模式能很好地模擬出積雪累積和融化過程，檢驗(yàn)了模式對積雪過程的模擬能力。改進(jìn)密度后，對積雪厚度的模擬比原模式更

3、接近實(shí)際值。
　　 (3)在積雪累積過程中，降水量是占主導(dǎo)作用的質(zhì)量來源；融化階段，凈輻射通量是占主導(dǎo)作用的能量來源。積雪融化產(chǎn)生的液體水流通量的模擬與積雪厚度的減小存在比較好的對應(yīng)關(guān)系，尤其是在積雪厚度明顯減小的時期，這也是模式對積雪變化模擬效果較好的原因。
　　 (4)隨著反照率的增加，雪蓋吸收到的太陽短波輻射量減少，故雪蓋消融所需的時間越長。
　　 (5)積雪持水力的變化主要是對積雪的融化產(chǎn)生比較大的影響。