Модель суши с учетом латерального потока грунтовых вод, водопользования и динамики фронта промерзания-оттаивания почвы

Ученые из Института физики атмосферы Китайской академии наук (LASG/IAP) синхронно включили в модель поверхности суши (Land Surface Model, LSM) схемы антропогенного регулирования водных ресурсов, латерального потока грунтовых вод и движения фронтов промерзания-оттаивания почвы. Обновленная модель была названа CAS-LSM. Также была разработана схема преобразования разрешения между модулем потока грунтовых вод и основной моделью для параллельного моделирования крупномасштабных и высокодетальных процессов.

Моделирование с использованием CAS-LSM было проведено для бассейна реки Хэйхэ в Китае и в глобальном масштабе. Результаты показали, что водопользование увеличило поток скрытого тепла и снизило поток явного тепла, чистый обмен экосистемы и сток в экологически уязвимый регион. Мощность деятельного слоя многолетнемерзлых пород в бассейне Хэйхэ увеличивалась на 8,63 мм/год. Глобальный латеральный поток грунтовых вод значительно изменил картину равновесного уровня грунтовых вод в Северной Африке, на Аравийском полуострове, в Центральной Азии и на юге Австралии, понизив его более чем на 6 метров.

Разумное представление этих процессов в моделях поверхности суши крайне важно для углубления понимания наземных эко-гидрологических процессов и взаимодействий между сушей и атмосферой. Результаты свидетельствуют, что CAS-LSM является перспективным инструментом для изучения процессов на поверхности суши.