VIC应该是常见的一种水文模型，历经五代发展，日趋改进完善，在很多研究中都有应用。
VIC模型的主要假设（这些很重要）：
- 陆地表面被模拟成平坦均一的网格单元
- 次网格单元的异质性（例如高程、土地覆盖）是通过统计分布来处理。
- 输入是时间分辨率优于日均的气象时序驱动数据（例如降水、大气温度、风速、辐射等）
- 陆地表面的地-气通量、水和能量平衡的模拟步长是日尺度或亚日尺度
- 进入网格单元的水只能通过大气
- 网格单元之间的non-channel流动是忽略的
- 在网格单元中到达河川水网的地表径流和地下径流部分假设远大于网格单元之间交换部分
- 一旦水进入河川水网中，假设它只会留在水网中不会回流到土壤中
- 每个网格单元都是独立模拟，网格单元之间是没有交互（也就是可以轻松支持并行计算，提高效率）
- 径流的汇流是用单独的模型进行模拟（也就是理论上可以用任何Routing模型，当然RVIC模型肯定支持更好）
气象驱动数据【强制要求】
- 降水 [PREC]
- 空气温度 [AIR_TEMP]
- 风速 [WIND]
- 长波辐射 [LWDOWN]
- 短波辐射 [SWDOWN]
- 大气压强 [PRESSURE]
- 水汽压强 [VP]
| Variable | Description | Units |
|---|---|---|
| AIR_TEMP | Average air temperature | C |
| PREC | Total precipitation (rain and snow) | mm |
| PRESSURE | Atmospheric pressure | kPa |
| SWDOWN | Incoming shortwave radiation | W/m2 |
| LWDOWN | Incoming longwave radiation | W/m2 |
| VP | Vapor pressure | kPa |
| WIND | Wind speed | m/s |
基本上都得是逐日的数据，这些有很多数据源可以用。包括：CRUNCEP、CRUJRA、GSWP3-W5E5、以及各种再分析资料等等。
土壤
- 任意数量的土壤层，但通常为3层 [每一层控制层高]
- 由VIC参数来控制下渗进最顶层
- 在根植区的土壤层可因蒸散发耗散湿度
- 土壤最上层的蒸发耗散湿度通过ARNO构建
- 最上层到最下层的水流由重力驱动
- ARNO基流构建底层排水
- 每一个土地覆盖类型的Pixels有各自的土壤温度廓线
- 冻土模拟
- 在土地覆盖类型内模拟土壤温度空间异质性
- 模拟特定多年冻土过程，例如超饱和地下冰融化
- 用土壤湿度和土壤质地的函数来计算潜水面深度
- 用Farouki来解释有机质土壤的热特性
VIC可以使用近似的土壤温度廓线或者有限差方程来考虑冻土部分内容。https://vic.readthedocs.io/en/master/Documentation/References/#other-historical-references
- Liang et al（1999）方案：设置全局参数文件中 QUICK_FLUX = TRUE; 默认值 FULL_ENERGY = TRUE 和 FROZEN_SOIL = FALSE
- Cherkauer et al（1999）方案：全局参数文件设置 QUICK_FLUX = FALSE;默认值是FROZEN_SOIL = TRUE
- 默认情况下，有限差分公式使用隐格式
VIC包括的还有积雪、湖、湿地、碳循环等。
从我个人来看，VIC对土壤冻融过程的描述可能是出于在详细程度-计算效率之间的平衡。可能要详细考察一下这种参数化方案，以及NOAH陆面过程模型之类的对冻土过程模拟的差异及原因。
