ERAERA5、GLDAS和FLDAS土壤湿度数据在内蒙古地区的适用性评价

摘要

土壤湿度是地球系统模拟的重要参数之一,在气候变化和干旱研究中起着不可忽视的作用。利用2011-2013年内蒙古农作物生长发育和农田0~10 cm土壤湿度旬值数据,结合相关系数、偏差、均方根误差和DISO等统计指标,评估美国全球陆面数据同化系统(GLDAS)、欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料(ERA5)和美国国家航空航天局NASA发布的全球高分辨率陆面数据同化系统(FLDAS)等三套土壤湿度数据在内蒙古的适用性,旨在选出一种适用于研究内蒙古土壤湿度时空特征的大范围、长时间序列的替代资料。结果表明:在年尺度上三套产品数据空间分布与观测数据基本一致,均能体现内蒙古土壤湿度东湿西干的空间分布格局。其中ERA5与观测数据的相关性最高,但是误差较大;在月尺度上ERA5和GLDAS两套数据均能较好地捕捉和刻画土壤湿度随时间的变化特征。ERA5数据在各月与观测值的相关性较好,而GLDAS数据的误差更小;整体上来看,GLDAS、FLDAS、ERA5与观测数据之间的相关系数分别为0.93、0.68、和0.96,NAE分别为0.031、0.013、0.022,NRMSE分别为0.032、0.014、0.023。ERA5与观测数据之间的DISO距离值最小,为0.045,其次是GLDAS,FLDAS数据最差。研究结果可为内蒙古土壤湿度研究及应用提供理论依据。