Экология

Моделирование тепло- и влагообмена поверхности суши с атмосферой — Гусев Е. М., Насонова О. Н.

Моделирование тепло- и влагообмена поверхности суши с атмосферой
Научное издание

год издания — 2010, кол-во страниц — 327, ISBN — 978-5-02-036958-0, тираж — 545, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 620 гр., издательство — Наука

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Издание осуществлено при финансовой поддержке РФФИ по проекту №09-05-07005-д

Р е ц е н з е н т ы:
д-р геогр. наук В. И. Коронкевич
д-р ф.-м. наук А. Н. Гельфан

Утверждено к печати Учёным советом Института водных проблем РАН

Формат 70x100 1/16. Печать офсетная

Монография посвящена решению проблем, связанных с построением и использования физико-математических моделей тепло- и влагообмена подстилающей поверхности суши с атмосферой (LSM-моделей) для геофизических систем разных пространственных масштабов (от локального до глобального). Показана определяющая роль во взаимодействии суши с атмосферой системы почва — растительный/снежный покров — приземный слой атмосферы (SVAS). Проанализированы основные механизмы процессов, протекающих в различных составляющих данной системы. Построены параметризации указанных процессов для использования их в разработанной авторами LSM-модели SWAP (Soil Water — Atmosphere — Plants) формирования радиационного, теплового и водного режимов различных экосистем суши. Представлены результаты проверки SWAP и её сопоставления с другими LSM-моделями. Приведены примеры использования SWAP для решения различных биосферных задач.

Для специалистов в области гидрологии, гидрометеорологии, климатологии, экологии, водных ресурсов.

Введение	5

1. Система почва — растительный/снежный покров — приземный слой атмосферы (SVAS)	9

1.1. Место SVAS в системе глобальных круговоротов Земли	9
1.2. Биосферная роль тепло- и влагообмена в SVAS	11
1.3. Роль основных элементов SVAS в процессах тепло- и влагообмена
на суше	18

2. Тепло- и влагообмен в SVAS	21

2.1. Перенос и преобразование энергии в SVAS	21
2.2. Вертикальный влагообмен в SVAS	25
2.3. Движение воды в почве	28

3. Физико-математическое моделирование тепло- и влагообмена в SVAS	31

3.1. LSM-модели	33
3.2. Информационное обеспечение LSM-моделей	49
3.3. Выходные переменные LSM-моделей	59
3.4. Учёт пространственной неоднородности	59

4. LSM-модель SWAP (Soil Water — Atmosphere — Plants)	63

4.1. Версия модели SWAP для территорий с сезоннопромерзающими
почвами	64
4.2. Версия SWAP для территорий с многолетней мерзлотой	88
4.3. Моделирование гидрографа речного стока	93

5. Проверка (сопоставление результатов моделирования с данными натурных наблюдений) LSM-модели SWAP	98

5.1. Проверка модели SWAP в локальном масштабе	105
5.2. Мезомасштабная проверка модели SWAP	168
5.3. Общие выводы	207

6. Сопоставление результатов расчётов по различным LSM-моделям	209

6.1. Исследование способности различных LSM-моделей воспроизводить
гидрологические процессы на бореальном луговом водосборе	210
6.2. Воспроизведение LSM-моделями стока с бассейна рек Ред-Ривер
и Арканзас	222
6.3. Воспроизведение LSM-моделями элементов гидрологического цикла
в бассейне р. Роны	224
6.4. Основные выводы	233

7. Примеры приложения модели SWAP для решения различных биосферных задач	234

7.1. Исследование возможности модели SWAP воспроизводить речной сток
с точностью гидрологических моделей	234
7.2. Исследование возможности применения модели SWAP для расчётов
речного стока в высоких широтах	249
7.3. Моделирование составляющих теплового и водного балансов всей
поверхности суши земного шара	267

Заключение	299
Литература	301
Приложение А. Список символов	316
Приложение Б. Аббревиатуры, принятые в монографии	324

Книги на ту же тему

Испарение в атмосферу: Теория, история, приложения, Братсерт У. Х., 1985
Химия нижней атмосферы, Расул С. И., ред., 1976
Проблемы физики атмосферы. Сборник 5, Кондратьев К. Я., ред., 1967
Физика атмосферы, Хргиан А. Х., 1953
Структура атмосферных осадков, Литвинов И. В., 1974
Эффекты волн в пограничных слоях атмосферы и океана, Дворянинов Г. С., 1982
Синоптическое взаимодействие океана и атмосферы в средних широтах, Гулев С. К., Колинко А. В., Лаппо С. С., 1994
Лабораторные модели физических процессов в атмосфере и океане, Алексеев В. В., Киселева С. В., Лаппо С. С., 2005
Климат города, Ландсберг Г. Е., 1983
Динамика приповерхностного слоя воздуха, Бютнер Э. К., 1978
Численные методы прогноза погоды, Белов П. Н., Борисенков Е. П., Панин Б. Д., 1989
Воздействие тепловых потоков из океана на колебания климата высоких широт, Савченко В. Г., Нагурный А. П., 1987
Динамика баланса массы ледников в связи с макроциркуляционными процессами в атмосфере, Федоров В. М., 2011
Моделирование динамики и кинетики газовых примесей и аэрозолей в атмосфере, Алоян А. Е., 2008
Численные методы краткосрочного прогноза погоды, Гандин Л. С., Дубов А. С., 1968
Основы океанологии: Учебное пособие, Иванов В. А., Показеев К. В., Шрейдер А. А., 2008
Спектральные модели общей циркуляции атмосферы и численного прогноза погоды, Машкович С. А., 1986
Атмосферная циркуляция и её взаимодействие с океаном в тропических и внетропических широтах Атлантики, Самойленко В. С., ред., 1981
Влияние аэрозолей на среду и морское осадконакопление в Арктике, Шевченко В. П., 2006
Аэрозоль и климат, Кондратьев К. Я., ред., 1991
Каспийское море: экстремальные гидрологические события, Болгов М. В., Красножон Г. Ф., Любушин А. А., 2007
Метод характеристик в задачах атмосферной оптики, Сушкевич Т. А., Стрелков С. А., Иолтуховский А. А., 1990
Аналитические методы моделирования планетарного пограничного слоя, Браун Р. А., 1978
Климат и циркуляция океана, Манабе С., Брайен К., 1972
Моделирование и прогноз верхних слоёв океана, Краус Э. Б., ред., 1979
Динамика верхнего слоя океана. — 2-е изд., испр. и доп., Филлипс О. М., 1980
Модели глобальной атмосферы и Мирового океана: алгоритмы и суперкомпьютерные технологии: Учебное пособие, Толстых М. А., Ибраев Р. А., Володин Е. М., Ушаков К. В., Калмыков В. В., Шляева А. В., Мизяк В. Г., Хабеев Р. Н., 2013
Суперкомпьютерное моделирование в физике климатической системы: Учебное пособие, Лыкосов В. Н., Глазунов А. В., Кулямин Д. В., Мортиков Е. В., Степаненко В. М., 2012
Пространственно-временная изменчивость структуры и динамики вод Охотского моря, Власова Г. А., Васильев А. С., Шевченко Г. В., 2008
Гидрофизика водоёмов суши, Одрова Т. В., 1979
Моделирование экосистем больших стратифицированных озёр, Астраханцев Г. П., Меншуткин В. В., Петрова Н. А., Руховец Л. А., 2003
Анализ формирования стока равнинных рек, Попов Е. Г., 1956
Инфильтрация воды в почву: Краткий справочник, Кулик В. Я., 1978
Гидрология: Учебник для вузов, Михайлов В. Н., Добровольский А. Д., Добролюбов С. А., 2005
Динамико-стохастическое моделирование формирования талого стока, Гельфан А. Н., 2007
Методы долгосрочных прогнозов погоды, Гирс А. А., Кондратович К. В., 1978
Метеорология и климатология: учебник. — 7-е изд., Хромов С. П., Петросянц М. А., 2006
Энергия и климат: Сборник статей, 1981
Углекислый газ в атмосфере, Бах В., Крейн А., Берже А., Лонгетто А., ред., 1987
Биогеохимический цикл метана в океане, Леин А. Ю., Иванов М. В., 2009
Климаты аридной зоны Азии, Береснева И. А., 2006

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Экология

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему