中国区域陆面土壤湿度数据同化研究

摘要

土壤湿度在陆气相互作用过程中扮演着重要的角色，是气候、水文、农业、林业等研究中重要的地球物理参数之一。土壤湿度影响地面蒸散，径流、地表反射率、地表发射率以及地表感热和潜热通量,从而对气候有重要影响,它对大气的影响在全球尺度上仅次于海面温度，在陆地尺度其影响超过海面温度。本文介绍了基于EnKF 及陆面过程模型的中国区域陆面土壤湿度同化系统(CLSMDAS-China Land Soil Moisture Data Assimilation System)，以及该系统应用于中国区域陆面土壤湿度同化试验的结果。CLSMDAS 包括以下几个部分：1）陆面模式采用美国国家大气研究中心NCAR 的陆面过程模型Community Land Model Version 3.0(简写为CLM3.0)；2）大气驱动场数据中的降水采用降水和地面入射太阳辐射数据来自 FY2 静止气象卫星每小时产品；3）陆面数据同化方法采用EnKF 同化方法；4）观测数据包括AMSR-E 卫星卫星反演土壤湿度产品以及地面土壤湿度观测资料。利用CLSMDAS 对2006 年6-9 月的土壤湿度同化试验结果的分析表明：陆面模式模拟和同化结果都能比较合理地反映出土壤湿度时空分布，同化的土壤湿度分布与2006 年8 月重庆、四川发生建国以来最严重的夏伏旱有非常好的对应关系，与发生在9 月的湖北东部、广西南部等地的干旱区也有非常好的对应关系。