| 基于微波亮温及集合Kalman滤波的土壤湿度同化方案 |
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| 引用本文： | 贾炳浩,谢正辉,田向军,师春香.基于微波亮温及集合Kalman滤波的土壤湿度同化方案[J].中国科学:地球科学,2010,40(2):239-251. |
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| 作者姓名： | 贾炳浩 谢正辉 田向军 师春香 |
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| 作者单位： | ① 中国科学院大气物理研究所, 北京 100029;
② 中国科学院研究生院, 北京 100049;
③ 中国气象局国家卫星气象中心, 北京 100081 |
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| 基金项目： | 国家重点基础研究发展计划项目(编号: 2010CB428403, 2009CB421407)、财政部/科技部公益类行业专项(编号: GYHY200706005)和国家高技术研究发展计划项目(编号: 2007AA12Z144, 2009AA12Z129)资助 |
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| 摘 要： | 基于集合Kalman滤波及SCE-UA(shuffled complex evolution)算法发展了能够直接同化微波亮温的土壤湿度同化方案. 该方案以陆面过程模式CLM 3.0中的土壤水模型作为预报算子, 以辐射传输模型作为观测算子. 整个同化过程分为参数优化和土壤湿度同化两个阶段, 利用SCE-UA算法优化辐射传输模型中难以确定的植被光学厚度参数和地表粗糙度参数, 并利用优化参数作为观测算子的模型参数进行同化. 通过人工理想试验表明该同化方案可以明显改善表层土壤湿度的模拟精度, 并且对深层土壤湿度的模拟也有一定程度的改善; 利用AMSR-E亮温(10.65 GHz垂直极化)所进行的实际同化试验表明顶层(0~10 cm)土壤湿度同化结果与观测的均方根误差(RMSE)由模拟的0.05052减小到0.03355, 相对减小了33.6%, 而较深层(10~50 cm)平均减小了20.9%. 这些同化试验显示该同化方案的合理性.
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| 关 键 词： | 陆面数据同化 土壤湿度 集合Kalman滤波 SCE-UA算法 辐射传输模型 AMSR-E |
| 收稿时间： | 2009-01-16 |
| 修稿时间： | 2009-09-24 |
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