基于陆面过程模式CLM4的中国区域植被总初级生产力模拟与评估-论文.pdf

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1、第20卷第1期气候与环境研究Vb1．20．NO．12015年1月ClimaticandEnvironmentalResearchJan．20l5王嫒媛，谢正辉，贾炳浩，等．2015．基于陆面过程模式CLM4的中国区域植被总初级生产力模拟与评估[J]．气候与环境研究，20(1)：97—110，doi：10．3878／j．issn．1006—9585．2014．13208．WangYuanyuan，XieZher~ghui，JiaBinghao，eta1．2015．SimulationandevaluationofgrossprimaryproductivityinC

2、hinabyusinglandSurfacemodelCLM4[J]_ClimaticandEnvironmentalResearch(inChinese)，20(1)：97—110．基于陆面过程模式CLM4的中国区域植被总初级生产力模拟与评估王媛媛，2谢正辉贾炳浩于燕1，21中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室，北京1000292中国科学院大学，北京100049摘要植被总初级生产力(GrossPrimaryProductivity，GPP)决定进入陆地生态系统的初始物质和能量，是陆地碳循环与大气碳库的重要联系纽带。利用陆面过程模式

3、CLM4一CN(CommunityLandModelversion4withCarbon—Nitrogeninteractions)模拟和分析中国区域1982~2004年GPP(CLM4GPP)时空变化特征，并通过与基于观测数据升尺度所得到的MTE—GPP(ModelTreeEnsemble，MTE)进行比较，评估CLM4在中国区域GPP的模拟能力，同时探讨了不同土地覆盖资料对GPP的影响。结果表明：(1)CLM4-CN能够较好地刻画中国区域GPP空间分布格局，表现为由东南向西北递减，但在量值上大部分区域尤其是3O。N以南地区存在高估，CLM4-CN模拟的GPP多

4、年平均值为13．7PgCa-，而MTEGPP仅为6．9PgCa-；(2)CLM4-CN可以合理模拟GPP的季节变化(与MTEGPP相关系数大于0．9)，在量值上对温带阔叶落叶林、寒带阔叶落叶林、寒带阔叶落叶灌木、C3极地草地、C3非极地草地和农作物模拟较好(均方根偏差RMSD<100gCmmonth1)；(3)不同植物功能型CLM4GPP表现出的年际变率均大于MTEGPP，仅热带针叶常绿林、寒带阔叶落叶林和c3极地草地的CLM4GPP与MTEGPP变化趋势一致；(4)降水是研究时段内控制整个中国区域GPP的主要气候因子，但不同地区存在较大差异；(5)两种不同土地覆

5、盖资料GPP模拟结果的显著差异表明，精确的土地覆盖是准确模拟GPP的重要基础。关键词陆面过程模式CLM4模式植被总初级生产力MTE—GPP数据文章编号1006-9585(2015)01．0097．14中图分类号P461文献标识码Adoi：10．3878~．issn．1006-9585．2014．13208SimulationandEvaluationofGrossPrimaryProductivityinChinabyUsingLandSurfaceModelCLM4WANGYuanyuan一，XIEZhenghui，JIABinghao，andYUYan，1St

6、ateKeyLaboratoryofNumericalModelingfo，AtmosphericSciencesandGeophysicalFluidDynamics，InstituteofAtmosphericandPhysicsChineseAcademyofSciences，Beo'ing1000292Universii))ofChineseAcademyofSciences，Bering100049AbstractGrossPrimaryProductivity(GPP)determinestheinitialsubstanceandenergyinth

7、eterrestrialecosystem，whichisanimportantlinkbetweentheterrestrialcarboncycleandtheatmosphericcarbonpoo1．ThisstudysimulatestheGPPinChinafrom1982to2004byusingtheCLM4一CN(CommunityLandModelversion4withCarbon-Nitrogeninteractions)andevaluatesitscapabilitybycomparingitwiththeMTE(ModelTreeEn

8、sembl