A talaj hidrofizikai tulajdonságainak hatása a konvektív csapadékra

Breuer, Hajnalka and Ács, Ferenc and Rajkai, Kálmán and Horváth, Ákos (2011) A talaj hidrofizikai tulajdonságainak hatása a konvektív csapadékra. Agrokémia és Talajtan, 60 (2). pp. 309-324. ISSN 0002-1873

Text agrokem.60.2011.2.2.pdf Restricted to Repository staff only until 31 December 2031. Download (889kB)

Abstract

A talaj hidrofizikai paraméterértékeinek a szimulált csapadékmennyiségre és annak területi eloszlására gyakorolt hatását vizsgáltuk. Vizsgálatunkban két különböző talajadatbázisból – az USDA és a HUNSODA – adott hidraulikus talajparaméter-értékre kapott csapadékeloszlást vetettük össze. Elemeztük továbbá a szimulált csapadékmezőnek a szabadföldi vízkapacitás és a hervadáspont parametrizálására, valamint a talajnedvesség rácson belüli területi eloszlására való érzékenységét. A szimulációkat 8 napra végeztük a Noah felszínmodellel csatolt MM5 időjárás előrejelző rendszerrel. A szimulált csapadékeloszlást mért csapadékmennyiségekkel hasonlítottuk össze. A szimulált és a mért csapadékadatok interpolált értékei 18×18 km-es rácsra vonatkoznak. A különböző adatbázisokból becsült talajparaméter-értékek különbözősége nem eredményezett rendezett mintázatbeli különbségeket a konvektív csapadék területi eloszlásában. A teljes modellterületre lehulló csapadékmennyiség jelentéktelen mértékben tért el a különböző szimulációk során A csapadékrendszerek vonulásának szimulációiban a különbségeket sokszor a szimulált csapadéksávok kb. 50 km-es eltolódásai okozzák. Ez lokálisan akár ±30 mm·nap-1 csapadékkülönbséget jelent. A talajadatbázisok különbözőségéből eredő talajparaméter-érték különbségek akár 25%-os különbséget is adnak a csapadék ETS verifikációs indexében. A Spearman korreláció alapján a szimulált csapadékmezők különbsége pedig a p = 0,02 szinten szignifikáns. A Θw parametrizálása szintén fontosnak bizonyult. Ekkor az ETS kb. 20%-kal változott meg, a mért és a modellezett csapadék pedig a p = 0,11 szinten különbözött szignifikánsan. A konvektív csapadék a Θf paraméter értékére volt a legkevésbé érzékeny. | The aim of the present study was to analyze the effect of soil hydrophysical parameters on the simulated spatial distribution of convective precipitation. The hydrophysical parameters were derived from two different soil databases: USDA and HUNSODA. Three other soil effects were also considered: the effect of the parameterization of field capacity and wilting point, and the effect of the spatial distribution of soil moisture content in a grid cell. Simulations of eight heavy precipitation events were carried out with the MM5 numerical weather prediction system, coupled with the Noah land-surface model. The simulated precipitation distributions were compared with interpolated rain-gauge measurements. There was no systematic pattern in the simulated precipitation fields with respect to different soil effects. The precipitation amounts obtained for different simulations changed only insignificantly when summed over the whole model domain. Nevertheless, on the meso-scale a shift in the precipitation fields of the order of 50 km was common, which caused a precipitation difference of up to ±30 mm/day locally. Soil database differences had the greatest effect on convective precipitation. In this case, differences in ETS (Equitable Threat Score) skill scores reached 25%, while according to the Spearman correlation method the simulations were significant at the p = 0.02 level. Among the other effects, the wilting point parameterization effect was the strongest. In this case, the ETS differences were about 20%, while the difference between the measured and simulated precipitation field was significant at the p = 0.11 level. The weakest sensitivity was obtained for the effect of field capacity parameterization.

Actions (login required)

Edit Item