基于CLDAS驱动数据的CLM3.5和SSIB2陆面模式模拟评估及干旱监测应用
发布时间：2020-06-22 16:49
【摘要】：干旱作为人类最严重的自然灾害之一,对人类造成巨大的经济损失。目前干旱监测手段缺乏,急需高精度、格点化的土壤温湿度产品进行短期气候预测,农田管理等。本研究利用中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)制作的高时空分辨率陆面大气驱动数据,驱动CLM3.5和SSIB2陆面模式,进行陆面数值模拟实验,获取时空连续的土壤温湿度、地表感热潜热通量等陆面模拟数据集,并在青藏高原地区对两个模式的土壤温湿度进行集合模拟试验,对模拟结果进行评估,并在农业干旱监测中进行应用。文章得到主要研究结果如下：1)采用高质量、高时空分辨率的驱动数据运行陆面模式,制作完成中国区域时空连续的格点化土壤湿度、温度等产品。该驱动数据采用先进的多重网格三维变分方法(LAPS/STMAS)将中国区域3万多个观测站点与背景场融合得到气温、气压、相对湿度、风速,并且引入了我国FY2静止卫星小时降水以及CMORPH降水和FY2卫星短波辐射产品,在中国区域具有较高的准确性。2)利用经过严格质量控制的中国气象局业务化自动土壤水分观测数据(ASM)、国家级自动站土壤温度数据、黑河试验以及青藏高原科学考察数据,对模拟结果进行全面的评估,结果表明：在土壤湿度方面,全国站点平均结果,相关系数在0.8以上,偏差在0.03度左右,均方根误差在0.04度左右；在土壤温度的模拟中,相关系数在0.95左右,偏差在正负1.2K之内,均方根误差在2K左右；通量模拟中,CLDAS模拟的感热潜热通量结果比GLDAS的模拟结果有很大改进。3)在青藏高原两个模式集合模拟实验表明,采用多模式集合模拟,能够有效的减少不同模式参数化方案造成的模拟的不确定性,减少模拟结果的误差,对模拟的稳定性有明显的提高。4)制作中国区域格点化连续的田间持水量和土壤容重数据,对模拟得到的土壤体积含水量数据进行转换,得到土壤相对湿度产品。对照《中华人民共和国国家标准-气象干旱等级》关于利用土壤相对湿度进行干旱等级划分的标准,进行农业干旱监测,并且已经在内蒙古、长春等省市气象局等得到很好应用。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P412;P426.616
【图文】：
图１．１技术路线图逡逑
１，巧和巧分别为容积±X毯亢
本文编号：2725956
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P412;P426.616
【图文】：
图１．１技术路线图逡逑
１，巧和巧分别为容积±X毯亢
本文编号：2725956
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