陆气间的能量和水分交换强烈地影响着区域气候变化。然而，数值模式中陆气相互作用的表征仍然存在很大的不确定性。
为了改进耦合模式对陆气相互作用强度表征的模拟能力，中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室博士生张霞在陈亮副研究员的指导下，将一个随植被冠层高度变化的耦合强度方案应用于13km分辨率的WRF/Noah-MP耦合模式并在中国区域进行了评估。结果表明，相较于对照试验，该动态方案能显著降低高估的陆气耦合强度，并且模拟的地表水热通量的变化与ChinaFLUX通量观测值也更为接近（图1）。从典型气候区的模拟值看，该动态方案可以减小在东北、华北、西北东部和西南地区模拟的降水量正偏差（图2）以及地表通量的正偏差和地表温度的负偏差。此外，该方案对矮植被（草、农作物和灌木）覆盖区模拟值的改进更为明显，改进效果源自于热量粗糙长度的处理，通过降低高估的陆气耦合效率导致更少的能量和水分从地表输送到大气中。此外，由于大气流动性对地表交换过程的非局地影响，故而较之地表通量模拟，降水的模拟值呈现出更大的复杂性和不确定性。总的来说，结合我们以往给出的离线Noah-MP模拟结果来看，该动态方案在离线陆面模式和大气耦合模式中均能呈现出较好的模拟性能。
上述研究结果于近期发表在了Climate Dynamics。该论文得到了“美丽中国”生态文明建设科技工程中国科学院战略性先导科技专项(A)（XDA23040501）、国家自然科学基金面上项目“中国北方农业灌溉对区域气候和水循环的影响”（41875116）和国家重大科技基础设施项目“地球系统数值模拟装置”（EarthLab）项目的资助。
图1观测和模拟的感热通量(SH)和潜热通量(LH)的日内变化。OBS表示ChinaFLUX观测值，Default、Czil和Newczil分别表示WRF/Noah-MP模式默认M-O、Czil=0.1和Czil-h方案。(a–d)表示五个ChinaFLUX草地站点(Dan、Sw2、Cng、HaM和 Du2)的平均值；(e–h)表示三个森林站点(Qia、Din和 Cha) 的平均值
图2 2003~2012年夏季(a)东北、(b)华北、(c)西北东部和(d)西南地区观测和模拟的降水差值的空间分布。OBS表示中国气象局站点观测值，Default、Czil和Newczil分别表示WRF/Noah-MP模式默认M-O、Czil = 0.1和Czil-h方案。Bias表示模拟和观测值的区域平均偏差
参考文献：
Zhang, X., Chen, L.*, Ma, Z., Duan, J., Dai, D., Zhang, H., 2022. Effects of the surface coupling strength in the WRF/Noah-MP model on regional climate simulations over China. Clim. Dyn. https://doi.org/10.1007/s00382-021-06129-5
Zhang, X., Chen, L.*, Ma, Z., Gao, Y., 2021. Assessment of surface exchange coefficients in the Noah-MP land surface model for different land-cover types in China. Int. J. Climatol. 41, 2638–2659. https://doi.org/https://doi.org/10.1002/joc.6981