Cỏc dũng năng lượng trong trường hợp bề mặt cú lớp phủ thực vật

Một phần của tài liệu nghiên cứu tác động của tham số hoá các quá trình bề mặt trong việc mô phỏng khí hậu khu vực bằng mô hình mm5 (Trang 43 - 46)

khụng khớ trong tỏn cõy và từ khụng khớ trong tỏn cõy đến cỏc bề mặt lỏ và cú chỳ ý đến từng bộ phận ướt của tỏn cõy.

a) Tham số húa cỏc biến của lỏ cõy

Hai đặc trưng quan trọng của thực vật là chỉ số diện tớch lỏ (LAI) và chỉ số diện tớch thõn (SAI). LAI liờn quan đến quỏ trỡnh thoỏt hơi nước từ thực vật. SAI là khụng đổi đối với mỗi loại đất, trong khi LAI lại biến động theo mựa. Tổng của chỳng được ký hiệu bởi LSAI: LSAI = LAI + SAI. Để tớnh đến sự bốc hơi từ cỏc cành cõy và lỏ bị ướt người ta đưa vào định nghĩa tỷ lệ diện tớch của lỏ bị ướt (bị phủ nước) như sau:

1/ 3dew dew W DMAX W L W        (3.12)

trong đú Wdew là tổng lượng nước bị chặn giữ bởi tỏn cõy và WDMAX là lượng nước cực đại mà tỏn cõy cú thể chặn giữ. Biểu thức tương tự cũng được sử dụng cho thõn cõy. Khi đú phần bề mặt lỏ thoỏt hơi tự do được xỏc định bởi:

  AI W d SAI L L 1.0 L L   (3.13)

Tốc độ giú bờn trong lớp lỏ được tớnh theo cụng thức:

1/ 2

af a D

U V C (3.14)

b) Sự tớch lũy giỏng thủy và sương bị chặn giữ của thực vật

Khi cú mưa bề mặt thực vật bị phủ một lớp nước mỏng trước khi nhỏ giọt và chảy theo thõn cõy xuống đất. Lượng nước này sau đú cú thể tỏi bốc hơi vào khụng khớ đồng thời trờn cỏc bề mặt lỏ ướt quỏ trỡnh thoỏt hơi bị ngừng lại. Tương tự, sự hỡnh thành sương vào ban đờm cú thể giữ mỏt cho lỏ cõy vào buổi sỏng và thoỏt hơi từ lỏ ngừng lại. Núi chung sự tỏi bốc hơi của nước mưa bị chặn giữ bởi thực vật chiếm khoảng 10-50% lượng nước mưa, phụ thuộc chủ yếu vào

cường độ mưa. Sự ngừng thoỏt hơi do cỏc lỏ bị ướt hóy cũn ớt được nghiờn cứu, nhưng cú thể đúng vai trũ đỏng kể. Giỏng thủy tuyết cũng bị lỏ cõy chặn giữ và sự hỡnh thành sương giỏ trờn lỏ cõy núi chung thường xảy ra. Nhưng ở mức độ nào đú chỳng kộm quan trọng hơn vỡ sự bốc thoỏt hơi nhỏ hơn ở nhiệt độ thấp hơn. Vỡ thế, sẽ cú lý khi giả thiết rằng thực vật tớch lũy nước thể rắn giống như thể lỏng. Giả thiết rằng lượng nước tớch lũy cực đại bằng 0.0001mxLSAI. Lượng nước được tớch lũy trờn một đơn vị diện tớch bề mặt đất được tớnh từ lượng giỏng thủy đến và hiệu giữa thoỏt hơi và thụng lượng nước đến bề mặt thực vật:

dew f f tr W P E E t       (3.15)

trong đú Wdew là lượng nước tổng cộng được lưu giữ bởi tỏn cõy trờn một đơn vị diện tớch đất; P là giỏng thủy; f là độ phủ của lỏ cõy; Ef là thụng lượng nước đến tỏn lỏ cõy trờn một đơn vị diện tớch đất; Etr là lượng thoỏt hơi.

Nếu Wdew > WDMAX = 0.0001m x fLSAI thỡ Wdew được đặt bằng WDMAX và lượng ẩm dư thừa trờn lỏ cõy được cộng vào lượng giỏng thủy (nước hoặc tuyết) rơi đến đất.

c) Cỏc dũng từ tỏn lỏ

Trước hết xột sự bốc hơi từ lỏ ướt, cũn dũng nước từ tỏn lỏ khụ (khụng bị phủ nước) được xột tương tự nhưng cần xột thờm khỏng trở khớ khổng. Lượng bốc hơi trờn một đơn vị diện tớch tỏn lỏ ướt (cả lỏ và cành cõy) được xỏc định bởi:

 

WET 1 SAT

f a la f af

E r q q

   (3.16)

trong đú qfSAT là độ ẩm riờng bóo hũa ở nhiệt độ của tỏn lỏ Tf ; qaf là độ ẩm riờng của khụng khớ bờn trong tỏn cõy; rla là khỏng trở khớ động học đối với dũng nhiệt và ẩm của cỏc phõn tử lỏ lớp biờn trờn một đơn vị hỡnh chiếu diện tớch lỏ.

 

1

f f SAI la a p f af

H L r C T T

    (3.17)

Dũng ẩm từ bề mặt phần tỏn cõy bị ướt Ef được xỏc định bởi:

WETf N f

Một phần của tài liệu nghiên cứu tác động của tham số hoá các quá trình bề mặt trong việc mô phỏng khí hậu khu vực bằng mô hình mm5 (Trang 43 - 46)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(73 trang)