Evaluación de los efectos de grandes remolinos en la modelización de la superficie terrestre basada en el conjunto de datos FLUXNET
Autores: Huang, Huishan; Li, Lingke; Shi, Qingche; Liu, Shaofeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Flujos de superficie
Teoría de similitud
Efectos de grandes remolinos
Parametrización
Interacciones tierra-atmósfera
Modelos del sistema terrestre
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Los flujos de superficie son vitales para entender las interacciones entre la tierra y la atmósfera, siendo la teoría de similitud la base para su parametrización. Sin embargo, esta teoría tiene limitaciones, particularmente debido a los efectos de grandes remolinos, que no han sido ampliamente considerados en los modelos del sistema terrestre. Se propuso un esquema novedoso para abordar esto, considerando los efectos de grandes remolinos bajo condiciones atmosféricas inestables. Este estudio evalúa sistemáticamente el esquema propuesto utilizando el modelo CoLM2014, los datos de FLUXNET2015 y los datos de ERA5. Basado en el análisis de los mecanismos de parametrización de flujos, propone mejoras específicas destinadas a mejorar el rendimiento del esquema. Nuestros hallazgos indican que los esquemas propuestos y clásicos producen resultados similares, en parte porque emplean el mismo gradiente de velocidad del viento adimensional bajo condiciones casi neutrales. Además, los resultados revelaron que la velocidad de fricción respondió más fuertemente a los grandes remolinos que el flujo de calor, ya que la velocidad de fricción influye en la estabilidad atmosférica y, por lo tanto, mitiga los efectos de los grandes remolinos sobre el flujo de calor. Adicionalmente, nuestro análisis revela que el suelo desnudo exhibe los cambios más pronunciados en los flujos de superficie y la partición de energía, mientras que los sitios de tipo pradera y de tipo bosque muestran respuestas más complejas. Estos hallazgos indican que diferentes tipos de cobertura terrestre responden de manera distinta a la influencia de los grandes remolinos. En general, esta investigación profundiza nuestra comprensión de los impactos de los grandes remolinos y mejora la modelización del sistema terrestre al mejorar la parametrización de la interacción tierra-atmósfera.
Descripción
Los flujos de superficie son vitales para entender las interacciones entre la tierra y la atmósfera, siendo la teoría de similitud la base para su parametrización. Sin embargo, esta teoría tiene limitaciones, particularmente debido a los efectos de grandes remolinos, que no han sido ampliamente considerados en los modelos del sistema terrestre. Se propuso un esquema novedoso para abordar esto, considerando los efectos de grandes remolinos bajo condiciones atmosféricas inestables. Este estudio evalúa sistemáticamente el esquema propuesto utilizando el modelo CoLM2014, los datos de FLUXNET2015 y los datos de ERA5. Basado en el análisis de los mecanismos de parametrización de flujos, propone mejoras específicas destinadas a mejorar el rendimiento del esquema. Nuestros hallazgos indican que los esquemas propuestos y clásicos producen resultados similares, en parte porque emplean el mismo gradiente de velocidad del viento adimensional bajo condiciones casi neutrales. Además, los resultados revelaron que la velocidad de fricción respondió más fuertemente a los grandes remolinos que el flujo de calor, ya que la velocidad de fricción influye en la estabilidad atmosférica y, por lo tanto, mitiga los efectos de los grandes remolinos sobre el flujo de calor. Adicionalmente, nuestro análisis revela que el suelo desnudo exhibe los cambios más pronunciados en los flujos de superficie y la partición de energía, mientras que los sitios de tipo pradera y de tipo bosque muestran respuestas más complejas. Estos hallazgos indican que diferentes tipos de cobertura terrestre responden de manera distinta a la influencia de los grandes remolinos. En general, esta investigación profundiza nuestra comprensión de los impactos de los grandes remolinos y mejora la modelización del sistema terrestre al mejorar la parametrización de la interacción tierra-atmósfera.