5.4　模拟区域1°×1°网格摩阻风速计算

利用5.3参数化方案数据,计算模拟区域内1°×1°网格的有效空气动力学粗糙度Zm,计算式为(见Taylor, 1987):

式(5-6)表示1°×1°网格点内每类粗糙元的空气动力学粗糙度的自然对数与其在网格点所占比例的乘积的代数和,它们可以根据网格点内每类植被、砾石和土壤大团块等粗糙元的高度、覆盖度来计算。

NCEP (National Centre for Environment Prediction)风速数据用来驱动DPM模型,它以每天6 h更新一次数据,每小时内每20 min一个数据,能够提供世界标准时0h,6h,12h,18h等4个时刻每小时的平均风速(Gong, et al,2003)。本章采用1993~2003年春季每日8h(北京时间)的NCEP风速数据,来计算模拟区域内1°×1°网格的摩阻风速。采用NCEP的风速数据(代表当地10 m 高度的时均风速)、Zm和对数风廓线方程计算1°×1°网格的摩阻风速,摩阻风速代表着模拟区域风力侵蚀动量的大小。当摩阻风速大于起动摩阻风速时,可根据前人的公式重新计算跃移过程对风廓线的反馈作用及对应的摩阻风速(Marticorena, et al., 1997)。

考虑到每日8h数据会错过强沙尘天气过程的大风,在这里除了预测NECP数据驱动的时均粉尘释放强度外,也预测了8级大风情景下的粉尘释放强度。