2降水过程的模拟

融雪积雪过程模拟
温度指数法的其他公式：
M M M M M
Cm (Tmax Tb ) CmTmax Cm (Tmax ) 2 Cm (Tmax Tb ) b Cm (Tmax Tmin ) b
融雪积雪过程模拟
Xu等（1996）在雪和水量平衡模型中利用的温度指数方
基本资料：总太阳辐射；反照率；长波辐射平衡；气温； 空气湿度；风速；土壤和雪的温度梯度；降水。
融雪积雪过程模拟
流域尺度模型 IHDM(Morris，1980)模型
SHE模型(Jonch –Clausen，1979) 修订模型： 平衡方程中变量处理：观测项 H sn H ln H p 参数化或假定 简化处理后，资料种类减少，应用范围变大
Pr P t P s
Tr ：降雨临界气温，气温高于此值时，为降雨（2℃）； Ts：降雪临界气温，气温高于此值时，积雪开始（- 2℃ ） “+”同x+=max（x，0） 其余同前
融雪积雪过程模拟
1 能量平衡法（1956，US Army）
H H sn H ln H c H e H g H pH q
H融雪所需要的能量；Hsn净短波辐射； Hln净长波辐射；Hc对流热通量； He潜热通量；Hg从地表获得的热量； Hp雨滴中的热量；Hq雪块中能量的变化
融雪积雪过程模拟
如果H为能量的总净变化，则融雪M可用下式计算：
M H / Lf
Lf为冰的溶解潜热
（Hann等，1982）
优点：精度高 缺点：需要资料多，不易获得； 资料来自点或小尺度范围，应用不广
Shih等方法
Ps 0, Pr Pt , Ta Tr Pr 0, Ps Pt , Ta Ts Ta Ts Pr Pt , Ts T0 Tr Tr Ts
Tr ：临界气温的上限； Ts：临界气温的下限； 其余同前
Xu等月降雪和水量平衡模型
2 Ps P { 1 exp[ ( T T ) /( T T )] } ，Tr Ts t a r r s
HBV模型
Ps 0, Pr Pt , Ta T0 Pr 0, Ps Pt , Ta T0
Ps：降雪量，mm； Pr：降雨量，mm； Pt：总降水量，mm； Ta：日平均气温， ℃ ； T0：临界气温，℃
Hydrocomp模型
Ps 0, Pr Pt , T0 33 F( 0.6 C) 0 0 Pr 0, Ps Pt , T0 33 F( 0.6 C) T0 Ta (Ta Td )(0.12 0.008Ta )
程 （把Mt看作是温度和雪储量（spt）Байду номын сангаас函数 ）
M t spt {1 exp[( Ta Ts ) /(Tr Ts )] }
2
Hq
融雪积雪过程模拟
2 温度指数法 基本计算公式： M Cm (Ta Tb )
M：每天融雪量，mm/d Cm：摄氏度每天的降水量； Ta：气温； Tb：基础温度，一般为常数，可由模型率定
融雪积雪过程模拟
关键参数：Cm、Tb综合反映能量平衡方程中各部分的作用 也是使该方法产生较大误差的根源 提高精度方法： Cm：根据它和流域气候特征的时空变化关系调整 Aderson（1973）假设Cm呈正弦曲线，12.21为最小 值，6.21为最大值。对于一个没有森林覆盖的流域，Cm 的变化范围：7.3-3.6mm/℃/day
第二章 降水过程的模拟
水文水资源研究所
主要内容

降水及其分类 降水要素及其时空分布特征 流域平均降水量计算 降雪与降雨划分 融雪积雪过程模拟
降雪与降雨划分
关键因素：气温 降雨与降雪划分：气温临界值T0 多数模型中，T0设定为常数 美国工程兵团（1956）指出：数据时段为小时时，T0的 变化范围为（-1.7 ℃ ，4.4 ℃ ） 下面介绍几种模型的划分方法
0 0
Td：露点温度， 0F ； 其余同前
Willen与Moussavi的径流模型
Ps 0, Pr Pt , Tmin T0 Pr 0, Ps Pt , Tmax T0
若 Tmin T0 Tmax 降雨的百分比= (Tmax T0 ) /(Tmax Tmin ) 100 Tmin ：日最低温； Tmax：日最高温； 其余同前