第45卷第1期2023年2月Vol.45,No.1Feb.,2023冰川冻土JOURNALOFGLACIOLOGYANDGEOCRYOLOGY基于SHAW模型的青藏高原季节冻土区土壤温湿度模拟与评估薛伟1,周毓彦1,刘建伟1,2,鲁帆1,侯保灯1,胡莹莹1,肖伟华1(1.中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100038;2.河海大学水文水资源学院,江苏南京210098)摘要:不同气象条件对青藏高原土壤含水量与土壤温度具有重要影响,采用土壤水热耦合模型模拟青藏高原季节冻土区土壤水分、温度的变化特征是反映冻融作用下土壤水循环过程的重要手段。研究针对青藏高原不同气象条件下典型季节冻土区土壤温湿度特征差异性的关键问题,采用土壤水热耦合模型SHAW及三种土壤水分特征曲线模型对玛曲、那曲、狮泉河地区2017—2018年土壤温湿度变化特征进行模拟,分析不同气象条件下土壤温湿度模拟效果及变化特征,研究不同土壤水分特征曲线模型对模拟效果的影响。结果表明:SHAW模型能较好地模拟不同气象条件下土壤温湿度随时间的变化特征和垂向分布特征,土壤温度模拟效果好于土壤湿度,土壤温度的平均NSE、R2、RMSE分别为0.88、0.96和2.2℃,土壤湿度的平均NSE、R2、RMSE分别为0.60、0.72和0.03m3·m-3;从不同气象条件来看,干旱区的土壤温度模拟效果显著优于湿润区,而湿润区的土壤水分模拟效果显著优于干旱区;从不同深度来看,土壤温度模拟效果随深度增加逐渐降低,而在半湿润区中下层土壤水分模拟效果好于表层;从不同水分特征曲线模型来看,采用不同土壤水分特征曲线模型对土壤温度模拟效果无显著影响,而在土壤水分模拟效果上存在显著差异性;此外,不同冻融阶段土壤温湿度模拟效果存在较大差异性和不确定性。研究结果可为揭示冻融条件下土壤温湿度变化规律提供参考。关键词:土壤温度;土壤湿度;SHAW;土壤水分特征曲线模型;青藏高原中图分类号:S152;TV11文献标志码:A文章编号:1000-0240(2023)01-0054-130引言青藏高原被誉为“亚洲水塔”,是亚洲许多大江大河的发源地[1]。在气候变化与人类活动影响下,青藏高原水资源发生深刻变化[2-3],特别是土壤水作为水资源的重要组成,对调节植被和作物生长、调蓄降雨径流过程具有重要作用[4]。全球气候变暖导致多年冻土和季节冻土退化,通过改变土壤的储水、导水、产水属性影响原有的水循环过程和水资源的时空格局[5]。以往在青藏高原土壤水动态过程的研究主要集中在土壤冻融过程与水循环过程的演变及其相互作用等方面...