Impacts of Topography‐Driven Water Redistribution on Terrestrial Water Storage Change in California Through Ecosystem Responses

环境科学 蒸散量 地表径流 水循环 渗透(HVAC) 水文学(农业) 地下水流 生态水文学 地下水位 生态系统 蒸腾作用 大气科学 地质学 地下水 气象学 生态学 生物 物理 植物 光合作用 岩土工程
作者
Xueyan Zhang,Yuanhao Fang,Guo‐Yue Niu,P. A. Troch,Bo Guo,L. Ruby Leung,Michael A. Brunke,P. D. Broxton,Xubin Zeng
出处
期刊:Water Resources Research [Wiley]
卷期号:60 (2) 被引量:1
标识
DOI:10.1029/2023wr035572
摘要

Abstract Lateral subsurface flow plays an essential role in sustaining the terrestrial ecosystem, but it is not explicitly represented in most Earth System Models. In this study, we implemented an explicit lateral saturated flow model into the E3SM land model (ELM). The model explicitly describes lateral flow in the saturated zone by representing, for each model grid, an idealized hillslope consisting of five hydrologically connected soil columns. We conducted three model experiments driven by 0.125° atmospheric forcing data during 1980–2015 over California using models of the default ELM, a modified version of ELM to enhance infiltration, and the model with the lateral saturated flow model. The simulated runoff, evapotranspiration, and terrestrial water storage anomaly (TWSA) from the three simulations were evaluated against available observations, and the model explicitly representing lateral flow performs best. The new model produces greater gridcell‐averaged evapotranspiration especially over the mountainous regions with moderate relief and seasonally dry climates. Most importantly, it improves the modeled seasonal variations, interannual variabilities, and the recent decadal decline of TWSA. Many of these improvements can be attributed to the enhanced ecosystem resilience to droughts as demonstrated by transpiration increases caused by lateral flow. Model sensitivity experiments suggest that subsurface runoff is most sensitive to the ratio between horizontal and vertical saturated hydraulic conductivity, followed by hillslope planforms (convergent, divergent, and uniform), number of columns, and lower boundary conditions. Future work should effectively characterize hillslopes in global models and explore the long‐term influences of lateral water movement on modeled biogeochemical cycle.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
激情的冰绿完成签到 ,获得积分10
3秒前
唐陌完成签到 ,获得积分10
5秒前
热情的乐荷完成签到,获得积分10
9秒前
aikeyan完成签到,获得积分10
21秒前
黑大侠完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
CY完成签到,获得积分10
42秒前
犟犟完成签到 ,获得积分10
45秒前
Magic完成签到 ,获得积分10
46秒前
犹豫的向松完成签到 ,获得积分10
49秒前
49秒前
wwe完成签到,获得积分10
50秒前
wm完成签到 ,获得积分10
55秒前
55秒前
啸海发布了新的文献求助10
58秒前
多亿点完成签到 ,获得积分10
1分钟前
悦耳的保温杯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
航行天下完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
kexing完成签到 ,获得积分10
1分钟前
leilei完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
丰富水云发布了新的文献求助30
1分钟前
健忘的晓小完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Karol25完成签到,获得积分20
1分钟前
刘歌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
胡明轩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
YifanWang应助一个小胖子采纳,获得10
1分钟前
青水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
啸海完成签到,获得积分10
1分钟前
Karol25发布了新的文献求助10
1分钟前
逢场作戱__完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Song完成签到 ,获得积分10
1分钟前
丰富水云完成签到,获得积分10
1分钟前
asdfghjkl完成签到,获得积分10
1分钟前
GMEd1son完成签到,获得积分10
1分钟前
英姑应助Kyok11采纳,获得10
1分钟前
isedu完成签到,获得积分0
1分钟前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Writing Systems 500
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
Invited Discussant 63O and 64O 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6830051
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8541091
关于积分的说明 18172362
捐赠科研通 6171080
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3036423
关于科研通互助平台的介绍 2020609
邀请新用户注册赠送积分活动 2013440