El papel de las parametrizaciones y el acoplamiento de modelos en simulaciones de balances de energía y agua – Investigaciones con el modelo atmosférico WRF y el modelo hidrológico WRF‐Hydro

Resumen El modelo hidrológico distribuido WRF‐Hydro puede operar en un modo completamente acoplado con el modelo atmosférico Weather, Research and Forecasting (WRF). WRF‐Hydro mejora la modelización de los procesos hidrológicos terrestres en WRF/WRF‐Hydro acoplados al simular flujos de agua superficiales y subsuperficiales. Los objetivos de este estudio son (a) examinar el efecto de WRF‐Hydro en el balance de energía y agua superficial en simulaciones WRF/WRF‐Hydro completamente acopladas y (b) examinar el impacto de cinco parametrizaciones de física de WRF en el flujo de agua de WRF‐Hydro. El área de estudio es la isla mediterránea de Chipre y 31 cuencas montañosas. La humedad del suelo promedio en el dominio fue un 20% más alta en el WRF/WRF‐Hydro acoplado, en relación con el modelo WRF independiente, durante una simulación de 1 año. La mayor humedad del suelo podría explicar el aumento en el calor latente (36%) y la evapotranspiración (33%). El aumento en estos flujos fue menor con una modificación en la parametrización de la transpiración del modelo para representar la transpiración nocturna y el uso de datos del índice de área foliar del análisis de sensores remotos. La precipitación simulada del modelo acoplado aumentó hasta un 3%, en comparación con WRF. Las simulaciones de WRF‐Hydro de dos años dieron una eficiencia de Nash‐Sutcliffe mediana para el flujo diario de agua de las 31 cuencas de 0.5 para la forzación de precipitación observada y entre −1.9 y 0.2 para la forzación de las cinco parametrizaciones de WRF. Este estudio mostró que la mejora del modelo WRF independiente con procesos de flujo de agua lateral en el modo acoplado con WRF‐Hydro modifica el balance de energía y agua terrestre. La representación mejorada de los procesos terrestres debe ser considerada para futuros estudios del ciclo hidrológico con WRF.