第八届青年地学论坛

不同初始值对多年冻土水热过程的模拟有着深刻地影响。利用青藏高原三江源多年冻土区西大滩站观测数据，驱动通用陆面模式CLM4.5（Community Land Model version 4.5）对该站多年冻土进行为期14个月的模拟研究。设计三组试验，检验CLM4.5对多年冻土模拟性能，探究不同初始土壤温度、液态水含量以及含冰量对模拟结果的影响，并对土壤初始含冰量的计算进行改进，提高了模式对多年冻土水热过程的模拟。通过对比土壤含冰量模拟值，液态水含量和土壤温度观测值与模拟值，结果表明：（1）初始土壤温度、液态水含量会通过影响初始土壤含冰量进而影响CLM4.5对多年冻土水热过程的模拟。（2）CLM4.5默认初始土壤温度、液态水含量时，计算出的初始含冰量为0，这使得模式不能准确模拟出多年冻土的特征。在2015年11月上旬至2016年8月上旬土壤含冰量大于0.01 m³·m^-3，其余时段土壤含冰量几乎为0；整层土壤液态水含量从冬季开始减少，春季开始增加；土壤温度在2.8 m以下全年大于0 ℃，0-2.8 m呈现“冬冻夏融”的季节性冻土特征。（3）修改初始土壤温度和液态水含量为观测值后，模拟结果呈现多年冻土特性。在1.8 m以下土壤含冰量常年大于0.01 m³·m^-3；在0-1.0 m土壤液态水含量冬季开始减少，春季开始增加，在1.0 m以下土壤液态水含量常年维持在0-0.01 m³·m^-3；2.8 m以下土壤温度常年低于0℃，活动层厚度约2.8 m，高估约115.4 %。（4）在修改默认值为观测值的基础上，进一步修改初始含冰量的计算，使得模拟的含冰量整体增加。在1.1 m以下土壤含冰量常年大于0.025 m³·m^-3；在秋季和夏季0-2.3 m土壤液态水含量有所增加，与观测值偏差进一步缩小，2.3 m以下常年维持在0-0.1 m³·m^-3；活动层厚度减小到1.7 m，高估约30.8 %，各层土壤温度模拟偏差较前两组试验均明显改善。
 

多年冻土,CLM4.5，,青藏高原,三江源区,水热过程