CLASS—Um esquema de superfície terrestre canadense para modelos de circulação atmosférica. I. Modelo de solo

Resumo Um novo esquema de superfície terrestre para modelos de circulação atmosférica é apresentado, incorporando três camadas de solo com cálculos fisicamente baseados de transferências de calor e umidade na superfície e nas fronteiras das camadas. Áreas cobertas por neve e áreas livres de neve são tratadas separadamente. A equação do balanço de energia é resolvida iterativamente para a temperatura da superfície; a taxa de infiltração na superfície é calculada usando uma análise teórica simplificada que considera o acúmulo de água na superfície. A cobertura de neve é modelada como uma camada ‘de solo’ discreta. Os resultados gerados pelo CLASS são comparados com os de um modelo mais antigo que incorpora o método de restauração forçada para o cálculo da temperatura da superfície e uma formulação do tipo balde para a umidade do solo. Vários testes de duração de um mês são realizados em modo independente. Mostra-se que a temperatura da superfície no esquema antigo responde mais lentamente ao forçamento diurno e mais rapidamente ao forçamento de longo prazo do que a modelada pelo CLASS, enquanto sua representação de uma camada de umidade do solo se mostra incapaz de reproduzir as mudanças nos fluxos da superfície devido a variações de umidade na superfície. Finalmente, o tratamento agrupado de neve e solo no esquema antigo resulta em uma desaparecimento extremamente rápido da camadas de neve sob certas condições.