Relationship between the hydraulic properties of the soil and the planetary boundary layer

Abstract

A planetáris határréteg (PHR) és a talaj hidraulikus tulajdonságainak kapcsolatát elemeztük. Megkülönböztetett figyelemmel vizsgáltuk a PHR magasságának a talajadatbázistól függő talajparaméter-értékekre való érzékenységét. A szimulációkat az MM5 mezoskálájú rendszermodellel végeztük. A PHR magasságot a Janjic Eta- PBL és az MRF almodellekkel becsültük; a talajok hidraulikus tulajdonságait pedig a magyarországi és egyesült államokbeli talajadatbázisok alapján számítottuk. A modellterület Kárpát-medencét foglalja magában. Megtalálható benne Szlovákia jelentős része és a környező országok területei. Hat kiválasztott felhőmentes anticiklonális napot elemeztünk. Három napot (egy nyárit, egy őszit és egy télit) részletesen elemeztünk. A vizsgált napokon az erősebb besugárzásra kialakuló konvekcióban a talaj hidraulikus tulajdonságainak PHR-t módosító hatása is érvényesülhet. A futtatások időtartama 24 óra volt (0:00 UTC-és kezdéssel). Az érzékenységi vizsgálat eredményeit szignifikancia teszttel elemeztük. Az Eta PBL almodell használata során az összterület 60–90%-a mutatkozott szignifikáns érzékenységűnek (p < 0,01) a vizsgált hat napból öt napon. A szignifikáns különbséget mutató területek százalékos aránya csak a téli tesztnapon volt 50% alatti, ezt is csak az Eta PBL almodell alkalmazása során kaptuk. Ugyanezen a napon az MRF almodellel kapott százalékos arány 89% volt. A kapott különbségekkel kapcsolatban elmondható, hogy a PHR magasság változása nagyobb érzékenységet mutatott a PHR magasságát parametrizáló módszerekre mintsem a talajadatbázis használatára. Ennek ellenére megállapíthatjuk, hogy a talaj hidraulikus tulajdonságai nemcsak a csapadékos, hanem a csapadékmentes konvektív típusú időjárási helyzetekben is időjárás-alakító tényezőként hathatnak. Eredményeink a talaj–légkör kölcsönhatást jellemző folyamatok mezoskálájú modellezésében hasznosíthatók, ugyanakkor a talajfizika számára is tanulságosak, mert láthatjuk, hogy a talaj hidraulikus tulajdonságai nemcsak a talaj állapotát, hanem a talajjal határos szférák állapotát is bizonyos mértékig meghatározzák.