發(fā)布時(shí)間：2020-05-12 01:15

【摘要】：發(fā)生在陸地表面與大氣之間水分、熱量和動(dòng)量交換的過程,稱之為陸面過程。借助于不同復(fù)雜程度的陸面模式進(jìn)行模擬是目前陸面過程研究的重要方法之一,而高精度、高時(shí)空分辨率的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)可以有效地改進(jìn)陸面模式的模擬結(jié)果。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),對(duì)多重網(wǎng)格變分分析方法的融合效果進(jìn)行了獨(dú)立性檢驗(yàn)；利用多重網(wǎng)格變分分析方法融合了ERA-Interim再分析數(shù)據(jù)和2015年12月國(guó)家氣象信息中心資料服務(wù)室制作的中國(guó)區(qū)域4萬個(gè)以上地面氣象站逐小時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù),并結(jié)合CMORPH降水產(chǎn)品、融合降水產(chǎn)品以及FY-2短波輻射產(chǎn)品,建立了2008-2014年高時(shí)空分辨率(1小時(shí),0.0625。)的中國(guó)氣象局陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)(CMA Land Data Assimilation System, CLDAS) 2.0版本驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù),根據(jù)國(guó)家級(jí)氣象站的逐小時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)CLDAS2.0驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)與ERA-Interim再分析數(shù)據(jù)、美國(guó)同類業(yè)務(wù)產(chǎn)品(GLDAS驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù))進(jìn)行了評(píng)估與比較；使用CLDAS2.0驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù),運(yùn)行Noah-MP陸面模式,模擬得到了中國(guó)區(qū)域2013-2014年的逐小時(shí)土壤濕度和土壤溫度數(shù)據(jù),并基于自動(dòng)氣象站的逐小時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù),評(píng)估模擬結(jié)果。具體結(jié)論如下：(1)利用多重網(wǎng)格變分分析方法,將2013年的ERA-Interim再分析資料(近地面氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)速)作為背景場(chǎng),在融合中國(guó)區(qū)域的地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),將4萬多個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)中的國(guó)際交換站觀測(cè)數(shù)據(jù)剔除,作為獨(dú)立樣本對(duì)融合結(jié)果進(jìn)行獨(dú)立性檢驗(yàn),結(jié)果表明：多重網(wǎng)格變分分析方法能夠有效地獲取觀測(cè)信息,在背景場(chǎng)與觀測(cè)不符合時(shí),能夠根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)背景場(chǎng)進(jìn)行有效的修正,這對(duì)于將多重網(wǎng)格變分分析方法引入高時(shí)空分辨率驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的制作提供了基礎(chǔ)。(2)利用國(guó)家級(jí)氣象站點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)CLDAS2.0驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)與ERA-Interim再分析數(shù)據(jù)、GLDAS驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了評(píng)估與比較,結(jié)果表明：三種資料都能夠反映出觀測(cè)數(shù)據(jù)的空間分布特征,而融合了高密度觀測(cè)數(shù)據(jù)的CLDAS2.0驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)質(zhì)量不僅優(yōu)于ERA-Interim再分析數(shù)據(jù),也優(yōu)于美國(guó)同類業(yè)務(wù)產(chǎn)品。目前CLDAS2.0驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)已經(jīng)投入業(yè)務(wù)使用,并在北京師范大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所等單位得到了很好地應(yīng)用。(3)利用中國(guó)氣象局布設(shè)的自動(dòng)氣象站逐小時(shí)土壤濕度和土壤溫度觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)Noah-MP模式的模擬結(jié)果進(jìn)行了評(píng)估,并按照氣候特點(diǎn)將中國(guó)分為8個(gè)研究區(qū),分析了區(qū)域平均的土壤濕度和土壤溫度時(shí)間變化特點(diǎn),結(jié)果表明：Noah-MP模式能夠很好地模擬出中國(guó)區(qū)域的0-10cm土壤濕度空間分布,偏差主要分布在±0.06m3/m3以內(nèi),相關(guān)系數(shù)主要分布在0.5以上,從區(qū)域尺度看,Noah-MP能夠很好地模擬出各研究區(qū)的土壤濕度變化,偏差都在±0.03m3/m3以內(nèi);Noah-MP模式的10cm和40cm土壤溫度模擬值與觀測(cè)數(shù)據(jù)相關(guān)性都很強(qiáng),相關(guān)系數(shù)主要分布在0.8以上,偏差主要分布在正負(fù)2℃以內(nèi),從區(qū)域尺度看,Noah-MP能夠較好地模擬出各研究區(qū)的表層土壤溫度變化,但是對(duì)于東北地區(qū)冬季的表層土壤溫度存在低估。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P412.2

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本文編號(hào)：2659380