积雪通过辐射和水文效应对地表能量平衡和水循环过程产生重要影响，雪的辐射效应主要表现在反照率上。积雪反照率是陆面过程模拟中重要的参数，然而，当前广泛使用的Noah陆面过程模式对积雪反照率的考虑并不充分，尤其在模拟青藏高原强降雪和融雪过程时存在明显缺陷。科研人员基于遥感反照率产品，综合分析雪深对反照率的影响，改进了积雪反照率方案并成功应用于一次强降雪过程中。该改进方案在青藏高原强降雪模拟中的应用前景到底如何，还需开展进一步评估。
为了解决上述问题，中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队利用天气与气候模式（WRF）耦合Noah陆面过程模式，对发生在青藏高原的8次强降雪过程进行高分辨率的数值模拟试验，同时通过卫星遥感产品（如MODIS反照率、IMS积雪等）综合评估改进后的积雪反照率方案的模拟性能。
研究人员发现，本地优化反照率方案中的雪龄参数和雪深影响后的改进方案可成功描述整个青藏高原反照率的空间分布和倒U型的逐日分布特征。改进方案大大降低了被高估的反照率，偏差范围为±0.08，平均相对偏差下降了70%。显著改进主要体现在深雪区，主要归因于积雪反照率衰减有关的参数优化，浅雪区反照率模拟并未显著改进。作者认为，改进方案在模拟青藏高原积雪反照率中具有较好的应用前景，为改进青藏高原强降雪过程中地表能量平衡模拟提供了有效参考。
以上研究成果近日以“Improvement of Albedo and Snow-Cover Simulation during Snow Events over the Tibetan Plateau”为题，在《Monthly Weather Review》上发表，我所特别研究助理（博士后）刘莲为论文第一作者、马耀明研究员为通讯作者。该研究获得国家自然科学基金项目（42230610、42205077）和第二次青藏高原综合科学考察研究专项（2019QZKK0103）等联合资助。
全文链接：https://journals.ametsoc.org/view/journals/mwre/152/3/MWR-D-23-0083.1.xml
图1 MODIS和WRF模拟的平均反照率，其中default和new分别表示Noah默认和改进的积雪反照率方案，Ev1-Ev8表示8组降雪过程
图2 积雪区平均的反照率及其偏差、相对偏差、RMSE和空间相关系数
