第七届青年地学论坛

青藏高原是地球第三极，被誉为亚洲水塔，通过机械和热动力作用对亚洲乃至全球天气气候系统都有十分深远的影响。由于青藏高原复杂的地形和模式物理参数的若干方面（特别是对流和陆面过程），动力降尺度模拟通常表现较差。本研究利用区域气候模式RegCM4模拟研究了积云对流和陆面水文方案对青藏高原气候的影响。为解决模拟性能差的问题和寻求一个较优的模拟结果，我们使用两种积云对流方案（Grell和MIT-Emanuel）和两种陆面水文方案（TOPMODEL和VIC）开展了4组水平分辨率为20km的气候模拟试验，模拟的2006-2016年地表气温、降水（大尺度和对流降水）、地表能量和水分平衡以及大气水汽通量传输和垂直运动与地面和遥感观测以及ERA5再分析资料进行了对比。结果表明：RegCM4使用Grell和TOPMODEL能够较好地再现气温，但模拟出暖偏差，使用MIT-Emanuel方案能减小部分暖偏差。所有的方案能够合理地模拟出降水的空间分布，使用MIT-Emanuel和VIC的组合方案能够模拟出最佳效果。Grell方案能够产生过量降水，主要是因为高估了大尺度降水，而MIT-Emanuel方案大量地降低了降水高估，由此模拟的对流降水占总降水的比例与ERA5更加接近。此外，RegCM4能够成功捕捉到降水量和降水频率的日循环，但在相位和强度方面存在一些偏差，这些方面主要是由对流方案引起的。相对于Grell方案，MIT-Emanuel方案通过降低净辐射和波文比产生了较弱的地面加热效应，因此，青藏高原东南部异常的水汽通量传输大幅减少，导致降水减少。VIC方案同样能够通过降低地面加热来减小湿偏差。进一步分析表明，MIT-Emanuel中的高对流降水量可能是由中低对流层的不稳定引起的，而VIC方案倾向于抑制对流，从而减小对流降水。本研究也表明积云对流和陆面水文方案相互作用，影响青藏高原的气候模拟效果。

青藏高原,气候模拟,参数化方案,能量平衡,水分平衡