Модели поверхности суши представляют процессы обмена между почвой и атмосферой через поверхность путём объединения потоков воды, энергии и углерода. Поскольку растительность в значительной степени обеспечивает связь между этими циклами, она является важным компонентом моделей земной поверхности. При этом некоторые из этих моделей включают модули динамики растительности, позволяющие адаптировать биомассу растительности, особенно индекс площади листьев, к условиям окружающей среды. Авторы провели сравнение модельных данных, чтобы выяснить, улучшает ли динамика растительности в моделях представление вегетационных процессов и связанных с ними поверхностных потоков в двух конкретных моделях ECLand и Noah-MP в отличие от использования предписанных значений из справочных таблиц или спутниковой продукции. Сравниваются модельные результаты со измерениями на станциях из набора данных FLUXNET 2015, охватывающего диапазон типов климата и растительности, продукта площади листьев MODIS, а также используется более подробная информация с сайта TERENO «Hohes Holz». При текущей реализации включение динамики растительности не улучшает репрезентативность, например, индекса листовой площади и чистого экосистемного обмена в ECLand, в то время как Noah-MP улучшила его только для некоторых участков. Представление потоков энергии и влажности почвы практически не пострадало для обеих моделей. Интересно, что для обеих моделей показатели переменных, связанных с растительностью и гидрологией, не были зависимы друг от друга, так что слабые показатели, например, индекса площади листьев, не ухудшали показатели, потока скрытого тепла. Одна из причин, как было показано, может заключаться в том, что реализованные экосистемные процессы расходятся с наблюдениями в их сезонных закономерностях и изменчивости. Noah-MP включает сезонный гистерезис взаимосвязи между индексом площади листьев и валовой первичной продукцией, который невозможно обнаружить в наблюдениях. Та же самая зависимость представлена сильным линейным откликом в ECLand, который существенно недооценивает наблюдаемую изменчивость. Как для потоков воды, так и для потоков углерода текущие реализованные модули динамики растительности в этих двух моделях не дали лучших результатов по сравнению с расчётами со статической растительностью и предписанной климатологией листовой площади.

 

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2023/egusphere-2023-2101/