Расчеты формирования снежного покрова в различных природных условиях на основе модели взаимодействия поверхности суши с атмосферой SWAP




Аннотация

В рамках проекта ESM-SnowMIP проведены расчеты снегозапасов на 10 экспериментальных площадках, созданных для многолетнего наблюдения за динамикой снежного покрова в различных районах земного шара. В основу расчетной методики положена модель взаимодействия поверхности суши с атмосферой SWAP. Полученные результаты по качеству воспроизведения динамики снегозапасов на всех рассмотренных площадках показали, что модель SWAP находится в числе лучших мировых моделей формирования снежного покрова. Результаты использования модели SWAP для расчета многолетней динамики снегозапасов на территории бассейнов двух крупнейших рек Российской Федерации − Лены и Оби (с ее притоком р,Иртыш) − подтвердили вывод о способности модели SWAP адекватно воспроизводить формирование снегозапасов в различных природных условиях в масштабах крупного речного бассейна.


Об авторах

Евгений Михайлович Гусев
Институт водных проблем РАН
Россия


Ольга Николаевна Насонова
Институт водных проблем РАН
Россия


Список литературы

1. Derksen C., Brown R. Spring snow cover extent reductions in the 2008-2012 period exceeding climate model projections // Geophys. Res. Letters. 2012. V. 39. P. 1–6, doi:10.1029/2012GL053387.

2. Brown R.D., Mote P.W. The response of Northern Hemisphere snow cover to a changing climate // J. Clim. 2009. V. 22. P. 2124–2145. doi:10.1175/2008JCLI2665.1.

3. Déry S.J., Brown R.D. Recent Northern Hemisphere snow cover extent trends and implications for the snow-albedo feedback // Geophys. Res. Letters. 2007. V. 34. P. 2–7. doi:10.1029/2007GL031474.

4. Räisänen J. Warmer climate: Less or more snow? // Clim. Dyn. 2008. V. 30. P. 307–319. doi:10.1007/s00382-007-0289-y.

5. Krinner G., Derksen C., Essery R., Flanner M., Hagemann S., Clark M., Hall A., Rott H., Brutel-Vuilmet C., Kim H., Ménard C.B., Mudryk L., Thackeray C., Wang L., Arduini G., Balsamo G., Bartlett P., Boike J., Boone A., Chéruy F., Colin J., Cuntz M., Dai Y., Decharme B., Derry J., Ducharne A., Dutra E., Fang X., Fierz C., Ghattas J., Gusev Y., Haverd V., Kontu A., Lafaysse M., Law R., Lawrence D., Li W., Marke T., Marks D., Nasonova O., Nitta T., Niwano M., Pomeroy J., Raleigh M.S., Schaedler G., Semenov V., Smirnova T., Stacke T., Strasser U., Svenson S., Turkov D., Wang T., Wever N., Yuan H., Zhou W. ESM-SnowMIP: Assessing models and quantifying snow-related climate feedbacks // Geosci. Model Dev. 2018. (in press), doi: 10.5194/gmd-2018-153.

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

7. Gusev Ye.M., Nasonova O.N. The simulation of heat and water exchange at the land–atmosphere interface for the boreal grassland by the land-surface model SWAP // Hydrol. Process. 2002. V. 16. P. 1893–1919. doi: 10.1002/hyp.362.

8. Gusev E.M., Nasonova O.N. Parametrization of Heat and Moisture Transfer Processes in Ecosystems of Boreal Forests // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2001. V. 37. No. 2. P. 167–185.

9. Козин В.В., Кузнецова Э.А. Физико-географические факторы пространственно-временной изменчивости снежного покрова нефтегазопромыслового региона. Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гос. ун-та, 2015. 151 с.

10. Мачульская Е.Е. Моделирование и диагноз процессов тепловлагообмена между атмосферой и сушей в условиях холодного климата: автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук: 25.00.30. Гидрометеорологич. научно-исслед. центр Рос. Фед. М. 2001. 22 с.

11. 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.

12. Гусев Е.М., Насонова О.Н. Моделирование процессов тепловлагообмена суши с атмосферой в локальном масштабе для территорий с многолетней мерзлотой // Почвоведение. 2004. № 9. C. 1077-1092.

13. 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. doi: 10.7868/S0321059615040069.

14. Гусев Е.М., Насонова О.Н., Джоган Л.Я. Физико-математическое моделирование многолетней динамики суточных значений речного стока и снегозапасов в бассейне р. Лены // Водные ресурсы. 2016. Т. 43. № 1. С. 24–36. doi: 10.7868/S0321059616010089.

15. Bartlett P.A., MacKay M.D., Verseghy D.L. Modified snow algorithms in the Canadian land surface scheme: Model runs and sensitivity analysis at three boreal forest stands // Atmosphere-Ocean. 2006. V. 44. № 3. P. 207−222. doi: 10.3137/ao.440301.

16. Morin S., LejeuneY., Lesaffre B., Panel J.-M., Poncet D., David P., Sudul M. An 18-yr long (1993–2011) snow and meteorological dataset from a mid-altitude mountain site (Col de Porte, France, 1325 m alt.) for driving and evaluating snowpack models // Earth Syst. Sci. Data. 2012. V. 4. P. 13−21. doi: 10.5194/essd-4-13-2012.

17. Reba M.L., Marks D., Seyfried M., Winstral A., Kumar M., Flerchinger G. A long-term data set for hydrologic modeling in a snow-dominated mountain catchment // Water Resour. Res. 2011. V. 47. P. 1-7. doi:10.1029/2010WR010030.

18. Niwano M., Aoki T., Kuchiki K., Hosaka M., Kodama Y. Snow Metamorphism and Albedo Process (SMAP) model for climate studies: Model validation using meteorological and snow impurity data measured at Sapporo, Japan // J. Geophys. Res. Earth Surf. 2012. V. 117. P. 1-18. doi:10.1029/2011JF002239.

19. Landry C.C., Buck K.A., Raleigh M.S., Clark M.P. Mountain system monitoring at Senator Beck Basin, San Juan Mountains, Colorado: A new integrative data source to develop and evaluate models of snow and hydrologic processes // Water Resour. Res. 2014. V. 50. P. 1773–1788. doi:10.1002/2013WR013711.

20. Essery R., Kontu A., Lemmetyinen J., Dumont M., Ménard C.B. A 7-year dataset for driving and evaluating snow models at an Arctic site (Sodankylä, Finland) // Geosci. Instrumentation, Methods Data Syst. 2016. V. 5. P. 219−227. doi: 10.5194/gi-5-219-2016.

21. Электронный ресурс: WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF. Weissfluhjoch dataset for ESM-SnowMIP. 2017. http://www.envidat.ch/dataset/snowmip. doi:10.16904/16.

22. Электронный ресурс https://www.geos.ed.ac.uk/~ressery/ESM-SnowMIP/ESMSnowMIP_Reference_sites.pdf.

23. Dirmeyer P., Gao X., Oki T. The Second Global Soil Wetness Project. Science and Implementation Plan // IGPO Publ. Series. Silver Spring: Int. GEWEX Project Office. 2002. No. 37. 75 p.

24. Zhao M., Dirmeyer P. Production and Analysis of GSWP-2 near-surface meteorology data sets // COLA Technical Report. Calverton: Center for Ocean–Land–Atmosphere Studies, 2003. No. 159. 38 p.

25. Nash J.E., Sutcliffe J.V. River flow forecasting through conceptual models: 1 A discussion of principles // J. Hydrol. 1970. V. 10. № 3. P. 282–290.


Дополнительные файлы

1. Неозаглавлен
Тема
Тип Прочее
Скачать (2MB)    
Метаданные
2. Неозаглавлен
Тема
Тип Прочее
Скачать (2MB)    
Метаданные

Для цитирования: Гусев Е.М., Насонова О.Н. Расчеты формирования снежного покрова в различных природных условиях на основе модели взаимодействия поверхности суши с атмосферой SWAP. Лёд и Снег. 2019;59(2).

For citation: ., . . Ice and Snow. 2019;59(2).

Просмотров: 174

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)