Расчёт характеристик снежного покрова равнинных территорий с использованием модели локального тепловлагообмена SPONSOR и данных реанализа на примере Московской области


https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-3-369-380

Полный текст:


Аннотация

Предложена методика расчёта характеристик снежного покрова с высоким пространственным и временным разрешением с использованием модели локального тепловлагообмена (Land-Surface Model, LSM) SPONSOR и метеоданных реанализов NCEP/DOE и ECMWF ERA-Interim. Выполнены расчёты для тестового региона Московской области за период 1979–1996 гг. и проведено сравнение с данными наблюдений и реанализа. Данные о снежном покрове из реанализа существенно отличаются от данных наблюдений. Использование модели SPONSOR с входными метеоданными, взятыми из реанализа ECMWF ERA-Interim, позволяет получить характеристики снежного покрова с высоким пространственным и временным разрешением, которые хорошо согласуются с данными наблюдений.

Об авторах

Д. В. Турков
Институт географии РАН
Россия
Москва


В. С. Сократов
Институт географии РАН
Россия
Москва


Список литературы

1. Кузьмин П.П. Физические свойства снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1957. 179 с.

2. Snow and Climate / Еd. by R.L. Armstrong, E. Brun. Cambridge University Press, 2008. 222 p.

3. Vavrus S. The role of terrestrial snow cover in the climate system // Climate Dynamics. 2007. V. 29. P. 73–88.

4. МГЭИК: Изменение климата, 2013 г.: Резюме для политиков. Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Кембридж Юниверсити Пресс, Кембридж, Соединенное Королевство, и Нью-Йорк, США, 2013. 36 c. doi:10.1017/CBO9781107415324.004.

5. Попова В.В., Морозова П.А., Титкова Т.Б., Семенов В.А., Черенкова Е.А., Ширяева А.В., Китаев Л.М. Региональные особенности современных изменений зимней аккумуляции снега на севере Евразии по данным наблюдений, реанализа и спутниковых измерений // Лёд и Снег. 2015. Т. 55. № 4. С. 73–86. doi: 10.15356/2076-6734-2015-4-73-86

6. Barnett T.P., Adam J.C., Lettenmaier D.P. Potential impacts of a warming climate on water availability in snow-dominated regions // Nature. 2005. V. 438. P. 303–309.

7. Bulygina O.N., Groisman P.Ya., Razuvaev V.N., Korshunova N.N. Changes in snow cover characteristics over Northern Eurasia since 1966 // Environment Research Letters. 2011. № 6. 045204. doi:10.1088/1748-9326/6/4/045204.

8. Кислов А.В., Китаев, Л.М., Константинов И.С. Статистическая структура крупномасштабных особенностей поля снежного покрова // Метеорология и гидрология. 2001. № 8. С. 98–104.

9. Китаев Л.М, Титкова Т.Б. Оценка снегозапасов по данным спутниковой информации // Криосфера Земли. 2010. Т. 14. № 1. С. 76–80.

10. Телегина А.А., Фролова Н.Л., Китаев Л.М, Титкова Т.Б. Оценка точности спутниковой информации о снегозапасах крупных водосборов европейской территории России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 38–49.

11. Гусева Е.В., Голубев В.Н. Математическая модель формирования строения и свойств снежного покрова // МГИ. 1989. Вып. 68. С. 18–25.

12. Fierz C., Lehning M. Assessment of the microstructure-based snow-cover model SNOWPACK: thermal and mechanical properties // Cold Regions Science and Technology. 2001. V. 33. № 2–3. P. 123–131.

13. Володина Е.Е., Бенгтссон Л., Лыкосов В.Н. Параметризация процессов тепловлагопереноса в снежном покрове для целей моделирования сезонных вариаций гидрологического цикла суши // Метеорология и гидрология. 2000. № 5. С. 16–28.

14. Гельфан А.Н., Морейдо В.М. Динамико-стохастическое моделирование формирования снежного покрова на Европейской территории России // Лёд и Снег. 2014. Т. 54. № 2. С. 44–52. doi:10.15356/2076-6734-2014-2-44-52.

15. Гусев Е.М., Насонова О.Н. Моделирование тепло- и влагообмена поверхности суши с атмосферой. М.: Наука, 2010. 328 с.

16. Гусев Е.М., Насонова О.Н., Джоган Л.Я., Айзель Г.В. Моделирование формирования стока рек и снежного покрова на севере Западной Сибири // Водные ресурсы. 2015. Т. 42. № 4. С. 387–395.

17. Brun E., Voinnet V., Boone A., Decharme B., Peyngs Y., Valette R., Karbou F., Morin S. Simulation of Northern Eurasian local snow depth, mass, and density using a detailed snowpack model and meteorological reanalyses // Jоurn. of Hydrometeorology. 2013. V. 14. P. 203–219.

18. Essery R.L.H. Seasonal snow cover and climate change in the Hadley Center GCM // Annals of Glaciology. 1997. V. 25. P. 362–366.

19. Shmakin A.B. The updated version of SPONSOR land surface scheme: PILPS-influenced improvements // Global and Planetary Change. 1998. V. 19. № 1–4. P. 49–62.

20. Slater A.G., Schlosser C.A., Desborough C.E. The representation of snow in land surface schemes: results from PILPS 2(d) // Journ. of Hydrometeorology. 2001. V. 2. № 1. P. 7–25.

21. Rutter N., Essery R., Pomeroy J., Altimir N., Andreadis K., Baker I., Barr A., Bartlett P., Boone A., Deng H., Douville H., Dutra E., Elder K., Ellis C., Feng X., Gelfan A., Goodbody A., Gusev Y., Gustafsson D., Hellstrom R., Hirabayashi Y., Hirota T., Jonas T., Koren V., Kuragina A., Lettenmaier D., Li W.‑P., Luce C., Martin E., Nasonova O., Pumpanen J., Pyles R.D., Samuelsson P., Sandells M., Schadler G., Shmakin A., Smirnova T.G., Stahli M., Stockli R., Strasser U., Su H., Suzuki K., Takata K., Tanaka K., Thompson E., Vesala T., Viterbo P., Wiltshire A., Xia K., Xue Y., Yamazaki T. Evaluation of forest snow processes models (SnowMIP2) // Journ. of Geophys. Research. 2009. V. 114. D06111. doi:10.1029/2008JD011063.

22. Etchevers P., Martin E., Brown R. Validation of the energy budget of an alpine snowpack simulated by several snow models (SnowMIP project) // Annals of Glaciology. 2004. V. 38. P. 150–158.

23. Шмакин А.Б., Рубинштейн К.Г. Валидация динамикостатистического метода детализации метеорологических параметров // Тр. Гидрометцентра России. 2006. Вып. 341. С. 186–208.

24. Шмакин А.Б., Турков Д.В., Михайлов А.Ю. Модель снежного покрова с учетом слоистой структуры и ее сезонной эволюции // Криосфера Земли. 2009. Т. 13. № 4. С. 69–79.

25. Дюнин А.К. Механика метелей. Новосибирск: СО АН СССР, 1963. 378 с.

26. Kominami Y., Endo Y., Niwano Sh., Ushioda S. Viscous compression model for estimating the depth of new snow // Annals of Glaciology. 1998. V. 26. P. 77–82.

27. Красс М.С., Мерзликин В.Г. Радиационная теплофизика снега и льда. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 262 с.

28. Glendinning J.H.G., Morris E.M. Incorporation of spectral and directional radiative transfer in a snow model // Hydrological Processes. 1999. V. 13. P. 1761–1772.

29. Электронный ресурс: http://www.ecmwf.int

30. Dee D.P., Uppala S.M., Simmons A.J., Berrisford P., Poli P., Kobayashi S., Andrae U., Balmaseda M.A., Balsamo G., Bauer P., Bechtold P., Beljaars A.C.M., van de Berg L., Bidlot J., Bormann N., Delsol C., Dragani R., Fuentes M., Geer A.J., Haimberger L., Healy S.B., Hersbach H., Hólm E.V., Isaksen L., Kållberg P., Köhler M., Matricardi M., McNally A.P., Monge‑Sanz B. M., Morcrette J.‑J., Park B.‑K., Peubey C., de Rosnay P., Tavolato C., Thépaut J.‑N., Vitart F. The ERAInterim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system // Quarterly Journ. of the Royal Meteorological Society. 2011. V. 137. P. 553–597. doi: 10.1002/qj.828.

31. Электронный ресурс: NCEP_Reanalysis 2 dataprovided by the NOAA/OAR/ESRL PSD, Boulder, Colorado, USA, from their Web site at http://www.esrl.noaa.gov/psd/

32. Kanamitsu M., Ebisuzaki W., Woollen J., Yang S‑K, Hnilo J.J., Fiorino M., Potter G. L. NCEP-DOE AMIP-II Reanalysis (R-2) // Bulletin of the American Meteorological Society. November 2002. P. 1631–1643.

33. Drusch M., Vasiljevic D., Viterbo P. ECMWF’s global snow analysis: Assessment and revision based on satellite observations // Journ. of Applied Meteorology and Climatology. 2004. № 43. Р. 1282–1294.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Турков Д.В., Сократов В.С. Расчёт характеристик снежного покрова равнинных территорий с использованием модели локального тепловлагообмена SPONSOR и данных реанализа на примере Московской области. Лёд и Снег. 2016;56(3):369-380. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-3-369-380

For citation: Turkov D.V., Sokratov V.S. Calculating of snow cover characteristics on a plain territory using the model SPONSOR and data of reanalyses (by the example of Moscow region). Ice and Snow. 2016;56(3):369-380. (In Russ.) https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-3-369-380

Просмотров: 401

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)