一個(gè)積雪模式的改進(jìn)及地面積雪過(guò)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(guò)程外場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)。本文首先分析了一次典型降雪過(guò)程中空氣溫度、水泥路面溫度、相對(duì)濕度及積雪過(guò)程演變特征，然后基于美國(guó)猶他州雪積聚和融化模式，針對(duì)原模式使用定常雪密度進(jìn)行改進(jìn)，在模式中對(duì)新雪密度及積雪密度隨時(shí)間變化進(jìn)行參數(shù)化，從而對(duì)積雪物理過(guò)程及積雪厚度演變進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，分析各個(gè)物理量對(duì)積雪過(guò)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(kāi)始后，由于水泥地面溫度

2、高，地面上并沒(méi)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(kāi)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(yáng)輻射和水泥地面的影響。夜間熱量主要來(lái)自地面，積雪融化緩慢；白天熱量主要來(lái)自太陽(yáng)輻射，融化迅速。積雪和融化過(guò)程中相對(duì)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(guò)程，檢驗(yàn)了模式對(duì)積雪過(guò)程的模擬能力。改進(jìn)密度后，對(duì)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(guò)程中，降水量是占主導(dǎo)作用的質(zhì)量來(lái)源；融化階段，凈輻射通量是占主導(dǎo)作用的能量來(lái)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(duì)應(yīng)關(guān)系，尤其是在積雪厚度明顯減小的時(shí)期，這也是模式對(duì)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(yáng)短波輻射量減少，故雪蓋消融所需的時(shí)間越長(zhǎng)。
　　 (5)積雪持水力的變化主要是對(duì)積雪的融化產(chǎn)生比較大的影響。