唐古拉地区活动层水热状况及地气系统能水平衡分析

来源：高原气象杂志2020年第2期北京时间：

作者：郭林茂;常娟;周剑;徐洪亮

单位：1. 兰州大学 资源环境学院, 甘肃 兰州 730000;2. 中国科学院 西北生态环境资源研究院 冻土工程国家重点实验室, 甘肃 兰州 730000

摘要：活动层水热状况与地-气系统间能水交换直接影响着寒区生态环境、 水文过程以及多年冻土的稳定性。利用唐古拉站2007年实测资料和SHAW模型, 对研究点活动层土壤剖面温湿度进行了模拟。土壤温度方面, 模型的纳什效率系数NSE≥0.93; 水分方面, 纳什效率系数的平均值为0.69, 说明SHAW模型可用于多年冻土区活动层内水热动态变化的模拟研究。基于模型的输出结果, 对唐古拉站活动层土壤冻融过程中的水分动态、 地表能量收支的变化特征进行了分析讨论。结果表明: （1）活动层冻融过程中, 土壤水分的冻结和融化响应时间随土壤深度的增加而逐渐滞后, 水分迁移通量随土壤深度的增加逐渐减小; （2）地表能量平衡收支在季风活动引起的降水与活动层的冻融循环共同影响下, 表现出明显的季节性变化特征。同时, 通过改变SHAW模型植被输入参数中的叶面积指数, 分析了植被覆盖变化对多年冻土区土壤蒸散发的影响。结果表明: 植被蒸腾量、 土壤蒸发量与总的蒸散发量与植被的叶面积指数呈正相关关系, 而浅层土壤含水率（20 cm）则表现为负相关, 当叶面积指数在-100%（裸土）~100%变化时, 总蒸散发量的变化幅度为-5%~13%。

关键词：青藏高原;SHAW模型;活动层;能量平衡;水分动态;植被

基金资助：国家自然科学基金项目(41671015)