北京大学陆面过程模式PKULM（Peking University Land Model）介绍及检验

陆面过程模式是气候模式和天气模式的核心组成部分之一.在土壤—植被—大气耦合模式（Soil-PlantAtmosphere Model,SPAM）的基础上,发展了新一代北京大学陆面过程模式PKULM（Peking University Land Model）.本文首先介绍了PKULM的辐射传输、湍流输送、光合作用、土壤水热输送等过程的参数化方案;采用隐式迭代计算框架,发展并应用了一个快速的线性方程组求解算法,提高了模式计算稳定性;提出并使用了二分搜索算法计算气孔阻抗,避免了CLM（Community Land Model）等使用的迭代方法在干旱区不稳定的情况,提高了模式的适用性;采用水势为基础的土壤水分扩散方程,使模式能够模拟土壤饱和区的水分输送过程,为进一步与水文过程模式耦合奠定了基础;还发展了一个地表积水与径流过程的机理模型,提高了模式对地表水分平衡过程的模拟能力;最后,使用＂中国西北干旱区陆—气相互作用观测试验＂平凉站的资料对模式进行了检验并与NOAH（National Center for Environmental Prediction,Oregon State University,Air Force,and Hydrology Lab model）陆面过程模式的模拟结果进行了比较,结果表明PKULM能够较好地模拟西北半干旱区农田下垫面地气交换过程.