अत्यधिक-निरूपण भूमि-सरफेस मॉडलिंग की ओर: दक्षिण-पश्चिम अमेरिका में CLM4.0 अनुकरणों पर बारीकी-स्तरीय स्थलाकृति और मिट्टी के बनावट का प्रभाव।

सार कंप्यूटेशनल दक्षता को बढ़ाने और सटीकता में सुधार की आवश्यकता वर्तमान में “अत्यधिक-निरूपण” भूमि-सरफेस मॉडलों के विकास को बढ़ावा दे रही है जिन्हें महाद्वीपीय स्तर पर 1 किमी या उससे अधिक सटीकता के साथ लागू किया जा सकता है। यहाँ हम NCAR सामुदायिक भूमि मॉडल (CLM v4.0) में बारीकी-स्तरीय ग्रिड सटीकता के समावेशन के लिए अनुसंधान रिपोर्ट कर रहे हैं, जिसमें 1, 25, और 100 किमी की सटीकता के अनुकरण शामिल हैं जब 1 किमी मिट्टी और स्थलाकृति की जानकारी का उपयोग किया गया है। दक्षिण-पश्चिम अमेरिका में, कैलिफोर्निया राज्य और कोलोराडो नदी basin सहित, बहुत सारे मॉडल रन किए गए। परिणाम CLM-निर्मित जल भंडारण की कुल मात्रा में परिवर्तनों, और बर्फ और मिट्टी के जल भंडार में जल की स्थानिक और कालिक वितरण में परिवर्तनों, साथ ही सतह प्रवाह और ऊर्जा संतुलन में परिवर्तनों को दर्शाते हैं। भविष्य के मॉडल के विकास की प्रगति और जारी विकास की आवश्यकताओं और कमजोरियों को सूचित करने के लिए, हम अनुकरण आउटपुट की तुलना मॉडल क्षेत्रों के स्टेशन और ग्रिड अवलोकनों से करते हैं। हालांकि उच्च ग्रिड-सटीकता वाला मॉडल उच्च-सटीकता वाले बल द्वारा संचालित नहीं है, केवल ग्रिड सटीकता के परिवर्तन मॉडल आउटपुट और अवलोकनों के बीच महत्वपूर्ण सुधार (गलती में कमी) लाते हैं, जहां RMSE मिट्टी की नमी, स्थलीय जल भंडारण विसंगति, संवेदनशील गर्मी, और बर्फ जल समकक्ष के लिए क्रमशः 35%, 36%, 34%, और 12% से अधिक कम हो जाता है। एक अतिरिक्त अभ्यास के रूप में, हमने एक स्थानिक उपडोमेन पर 100 मीटर सटीकता का अनुकरण किया। परिणाम प्रदर्शित करते हैं कि ड्रेनेज, बहाव, और समाहित आदि जैसे पैरामीटर पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है जब पहाड़ी ढाल के स्तर केवल ~100 मीटर या अधिक बारीकी से विचार किए जाते हैं, और हम दिखाते हैं कि वर्तमान मॉडल भौतिकी की सीमाएँ, जिसमें ग्रिड कोशिकाओं के बीच कोई पार्श्व प्रवाह नहीं है, मॉडल अनुकरण सटीकता को कैसे प्रभावित कर सकती हैं।