Menselijke activiteiten, zoals stadsplanning, irrigatie en landbouwbemesting, kan terrestrische koolstof aantasten, stikstof- en watercyclusprocessen en aquatische ecosystemen.

Sommige menselijke activiteiten leiden tot waterstress, ecologische milieuschade, inclusief zijwaartse grondwaterstroming, en de beweging van vorst- en dooifronten. Deze veranderingen veranderen op hun beurt de energiebalans en het waterbudget, en het weer beïnvloeden, klimaat en milieu.

"We hebben een nieuw landoppervlakmodel nodig om deze processen te beschrijven, " zei Prof. Xie Zhenghui van het Institute of Atmospheric Physics (IAP) van de Chinese Academie van Wetenschappen. "Een uitgebreid landoppervlakmodel kan niet alleen een platform bieden voor water-energiesimulaties, maar ook bijdragen aan het waterbeheer, milieubescherming en duurzame ontwikkeling."

Xie en zijn team hebben de schema's van laterale grondwaterstroming, menselijk watergebruik, bodem vries-dooi front dynamiek, stikstoftransport door rivieren, en stedenbouw in een landoppervlakmodel, en ontwikkelde zo een landoppervlakmodel CAS-LSM. Volgens Xi, de huidige versie heeft de beschrijvingen van biogeochemische processen en stedelijke modules verbeterd, vergeleken met de eerdere versie van dit model.

"Het nieuw ontwikkelde model kan worden toegepast op de simulatie van stroomgebieden in het binnenland in droge gebieden om de ecohydrologische effecten van stroomwateroverdracht kwantitatief te evalueren, Xie zei. "Gecombineerd met bekkensimulatie en klimaatsysteemmodellen, CAS-LSM kan het rivierwatermilieu bewaken. Het kan ook helpen bij het kwantitatief evalueren van weers- en klimaateffecten van zuid-naar-noord-wateroverdracht en advies geven voor stadsplanning."

Deze reeks studies is gepubliceerd in de speciale sectie "The Chinese Academy of Sciences Climate and Earth System Models (CAS-FGOALS and CAS-ESM) and Applications" in de Journal of Geophysical Research—Atmosphere and Journal of Advances in Modeling Earth Systems .