Water storage effect of soil freeze-thaw process and its impacts on soil hydro-thermal regime variations

含水量 环境科学 磁场容量 水分 潜热 土壤水分 显热 土壤科学 土层 水文学(农业) 化学 大气科学 地质学 岩土工程 气象学 有机化学 物理
作者
Kai Yang,Chenghai Wang
出处
期刊:Agricultural and Forest Meteorology [Elsevier BV]
卷期号:265: 280-294 被引量:101
标识
DOI:10.1016/j.agrformet.2018.11.011
摘要

In the soil freeze/thaw phenomenon, the soil water phase and energy budget change, which can affect the soil-vegetation-atmosphere system. Herein, the basic role of freeze–thaw–process (FTP) in soil water and heat transport and its impact on soil moisture and temperature variation were investigated using the observations and numerical experiments with and without FTP in Community Land Model version 4.5 (CLM4.5) on the Tibetan Plateau (TP). The results averaged over the whole TP revealed that no soil FTP (i.e., no water phase change occurred) resulted in lower surface soil temperature by about -1.02 ℃ in freeze-thaw (FT) period, while surface soil temperature is higher by about 0.91 ℃ and surface soil moisture is drier by about -0.02 mm3/mm3 in after-thaw (AT) period. Soil FTP has a water storage effect, the storage index (SI) can reach 0.95 at surface layer. Without soil FTP, the surface soil water content at the AT period can be reduced by ∼10% (SI is decreased by about -0.05) as a result of enhanced evaporation; the soil moisture memory was shortened by about -20 days in March. Accordingly, surface latent heat decreased by -1.07 W/m2, while the surface sensible heat increased by 4.72 W/m2. The effects of FTP on soil water and heat transport at deep layer are distinguished from that at the surface layer. These imply that the biases of soil temperature and moisture simulation in models during FT period could lead to large uncertainties in estimating climate effects of TP. Under climate warming background in recent decades, with the delaying of soil freeze-beginning date and advancing of soil thaw-end date, changes of soil FTP regime would lead to loss of spring soil moisture.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
等待雅青关注了科研通微信公众号
1秒前
yzx完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
哪位完成签到,获得积分10
5秒前
焦焦发布了新的文献求助10
6秒前
萌213完成签到,获得积分20
8秒前
jenlaka发布了新的文献求助10
9秒前
keyandog发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6应助Jackylee采纳,获得10
10秒前
10秒前
喝杯水再走完成签到,获得积分10
10秒前
WXJ发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
duck0008完成签到,获得积分10
12秒前
after_17完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
小张医生发布了新的文献求助10
17秒前
keyandog完成签到,获得积分10
18秒前
guan应助稳重的傲芙采纳,获得10
20秒前
yhj_0580发布了新的文献求助10
20秒前
英勇安容完成签到,获得积分10
20秒前
orixero应助无私的凌丝采纳,获得10
21秒前
悲伤小鸡蛋黄完成签到,获得积分10
22秒前
一叶舟完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
24秒前
25秒前
jun发布了新的文献求助10
25秒前
27秒前
华仔应助积极的邪欢采纳,获得10
28秒前
蓝天0812发布了新的文献求助10
28秒前
田格本发布了新的文献求助10
28秒前
8R60d8应助大气的幻天采纳,获得10
29秒前
某人发布了新的文献求助10
29秒前
8R60d8应助自然的霸采纳,获得10
29秒前
科研通AI2S应助红色流星采纳,获得10
29秒前
youxiu发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
情怀应助Shenja采纳,获得10
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
高温高圧下融剤法によるダイヤモンド単結晶の育成と不純物の評価 5000
Treatise on Geochemistry (Third edition) 1600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4716494
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4078568
关于积分的说明 12613782
捐赠科研通 3781909
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2089080
邀请新用户注册赠送积分活动 1115281
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 992430