考虑冻融界面变化的土壤水热耦合模型

作者：王爱文; 谢正辉; XiaoBingFENG; 田向军; 秦佩华

来源：中国科学:地球科学 , 2014, 44(07): 1572-1592.

DOI：10.1360/zd-2014-44-7-1572

• 冻融界面
• 水热耦合模型
• 运动边界问题

土壤的冻结和融化是土壤内部的重要物理过程,其冻融界面位置的移动影响土壤水热特性以及陆面和大气之间的水分能量交换,从而对陆面水热过程产生重要影响.本研究将土壤冻结和融化问题归结为考虑水热耦合的多运动边界问题,利用局部自适应变网格法进行数值离散,发展了考虑冻结和融化界面位置的移动对水热过程影响的土壤水热耦合模型.该模型基于陆面模式分层结构的敏感性试验表明:它能同时连续地追踪多个冻融界面,克服了等温线法在同一土壤层不能同时模拟多个冻融界面的困难,比高分辨率情形下的计算效率提高数倍且计算稳定.利用站点观测对土壤冻融界面的位置、土壤温度和未冻水含量所进行的模拟验证,进一步表明了该模型的合理性以及应用于陆...

• 出版日期2014
• 单位University of Tennessee Knoxville; University of Tennessee, Knoxville; University of Tennessee，Knoxville,; The University of Tennessee –– Knoxville; 中国科学院大学; 中国科学院大气物理研究所; 北京信息科技大学; The University of Tennessee, Knoxville; 大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室; Universityof Tennessee, Knoxville; The University of Tennessee - Knoxville