مرور پيشينه و معرفي مدل­ هاي سطح زمين (LSMs)

Literature and introduce of Land Surface Models (LSMs)

سطح زمين از عناصر اصلي واقع در مرز بين اتمسفر و ليتوسفر است. تغييرات در مشخصات سطح زمين بر بيلان آب سطحي تاثير مي­گذارد. به­طور خاص، تغيير در ماهيت پوشش گياهي بر برگاب و تعرق مؤثر بوده و تغيير در توزيع پوشش گياهي، تعادل بين شارهاي ناشي از خاك و آن­هايي كه از طريق فرآيندهاي تاج پوشش حاصل مي ­شوند، را تغيير مي­دهد. تغييرات در تبخير و تعرق، تبخير خاك، تبخير مجدد از برگاب بر رواناب و ميزان رطوبت خاك تأثير مي­ گذارد. اين­ موارد سپس از طريق پيوند با بيلان انرژي سطح، بر انواع فرآيندهاي ديگر تأثير مي­ گذارند. به­ منظور بررسي تعاملات سطح زمين-جو در مقياس ­هاي هيدرولوژيكي، استفاده از مدل­ هاي سطح زمين ضرورت پيدا مي­كند، كه اين مدل­ ها با هدف تعيين شرايط مرزي پايين اتمسفر براي مدل ­هاي عددي اتمسفريك توسعه يافته ­اند. اين مطالعه قصد دارد به ارائه و معرفي مدل­ هاي سطح زمين در مقياس منطقه­اي و جهاني بپردازد. روش تحقيق حاضر، به­صورت توصيفي- مروري و ابزار جمع ­آوري اطلاعات، اسناد و مدارك در ارتباط با موضوع است. مطالعات نشان مي­دهد از مدل­هاي سطح زمين جهت ارائه شبيه­سازي­هاي بيلان آب، انرژي و كربن براي بررسي و شناخت بيش­تر در مقياس منطقه ­اي و جهاني استفاده مي­شود كه با به ­كارگيري مؤثر و شناخت اين مدل­ها در مقياس­هاي مختلف زماني-مكاني، بررسي ارتباط سطح زمين با مدل ­هاي اقليمي، هيدرولوژي و در نتيجه درك بهتر رفتار مؤلفه‌هاي آن دو نيز ميسر مي­شود.

The land surface is one of the main elements that located on between the atmosphere and lithosphere. Changes in land surface characteristics affect surface water balance. In particular, change in the nature of vegetation affect interception and transpiration. Change in vegetation distribution alter the balance between soil-induced fluxes and obtained through canopy processes. Changes in evapotranspiration, soil evaporation, re-evaporation from interception, etc. affect runoff and soil moisture. Then these affect a variety of other processes by linking to the surface energy balance. In order to investigate the surface-atmosphere interactions in hydrological scales, it is necessary to use surface models, which have been developed with the aim of determining the lower atmospheric boundary conditions for numerical-atmospheric models. This study intends to present and introduce land surface models on a regional and global scale. The method of the present research is descriptive-review and means of collecting information, documents related to the subject. Studies show that land surface models are used to provide simulations of water balance, energy balance and carbon balance for further study and understanding on a regional and global scale, which can be effectively applied and recognized by these models at different Temporal-spatial scales, it is possible to study the relationship between the surface of the earth and climatic models, hydrology, and as a result, a better understanding of the behavior of their two components