Noah-MP-Crop模型冬小麦参数化方案的发展及其在华北平原的应用与验证
编号:2368
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更新:2024-04-12 12:05:10 浏览:988次
张贴报告
摘要
在陆面过程模型(Land Surface Model, LSM)中明确冬小麦动态生长过程的参数化方案有助于理解地表碳循环和能量流动以及与气候间的相互作用关系,对保障粮食安全有重要意义。当前版本的Noah-MP-Crop LSM对冬小麦动态生长过程的参数化表达并不完善。本研究通过优化物候方案、引入春化过程、校准与冬小麦光合作用和碳分配相关的关键参数,改进了Noah-MP-Crop的冬小麦参数化方案。以华北平原为典型研究区,在站点和区域尺度上分别验证了改进后的Noah-MP-Crop模型在模拟冬小麦动态生长、农田碳通量和热通量方面的性能。结果显示,冬小麦物候发育日期的模拟值与物候观测记录基本吻合。改进后的叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)和总初级生产(Gross Primary Production, GPP)模拟效果取得了显著改进,其中GPP的决定系数(R2)值从默认参数化方案的0.15-0.46提高到0.39-0.91。热通量的模拟精度也有一定提升,潜热(Latent heat, LE)的R2值由0.46-0.67提高到0.61-0.84,感热的R2值由0.18-0.55提高到0.25-0.61;此外,净辐射的平均误差也有所减小。在区域尺度上,LAI、GPP和LE的时空模拟精度有较明显的改善。本研究有助于研究冬小麦种植和气候系统的相互作用,特别是在将Noah-MP-Crop模型与WRF模型耦合使用时。
关键词
Noah-MP-Crop模型;冬小麦;物候发育;春化过程;碳循环和能量流动
稿件作者
王菲
山东省农业科学院
方经春
中国科学院地理科学与资源研究所
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