用于不同尺度大气模型的高效而简单的生物物理方案UNICOS

本文描述了名为UNICOS的生物物理方案，该方案是在诺维萨德大学和科罗拉多州立大学的共同努力下开发的。该方案被设计为一个软件包，可以作为大气模型或独立模型的一部分运行。对于物理和生物模型背景，我们选择了单层方法的“三明治”表示。该模型有七个预测变量：冠层植被的温度、地表和土壤表面的温度；两个截水沟（一个用于雨棚，一个用于地被）；以及三个土壤水分储存变量。所有这些变量都完全决定了：质量、能量和动量在大气层下部的传递。冠层吸收的净辐射分为感热项、潜热项和储存项。根据这些方程，地表和土壤表面的温度都通过隐式格式求解。土壤模型部分设计为三层等温模型，用于描述土壤中水分的垂直转移。使用电阻表示法计算能量平衡方程中的能量项。对于上述计算，我们根据“K理论”完成了空气动力学特性。然后，将这些值用于计算将热量和水分从遮篷传递到参考高度的三个空气动力学阻力。在蒸散参数化中，计算了三种地表阻力。最后，使用实际数据在逐点积分中测试了所设计方案的性能。1988年8月18日在De Sinderhoeve（荷兰）的试验场使用的这套装置是玉米田通量测量的一部分。然而，对于方案质量的更一般的结论，需要使用高质量的数据集进行额外的测试。