【摘要】：發(fā)生在陸地表面與大氣之間水分、熱量和動量交換的過程,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、高時空分辨率的驅(qū)動數(shù)據(jù)可以有效地改進陸面模式的模擬結(jié)果。本文設(shè)計了一個實驗,對多重網(wǎng)格變分分析方法的融合效果進行了獨立性檢驗；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月國家氣象信息中心資料服務(wù)室制作的中國區(qū)域4萬個以上地面氣象站逐小時觀測數(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年高時空分辨率(1小時,0.0625。)的中國氣象局陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)(CMA Land Data Assimilation System, CLDAS) 2.0版本驅(qū)動數(shù)據(jù),根據(jù)國家級氣象站的逐小時觀測數(shù)據(jù),對CLDAS2.0驅(qū)動數(shù)據(jù)與ERA-Interim再分析數(shù)據(jù)、美國同類業(yè)務(wù)產(chǎn)品(GLDAS驅(qū)動數(shù)據(jù))進行了評估與比較；使用CLDAS2.0驅(qū)動數(shù)據(jù),運行Noah-MP陸面模式,模擬得到了中國區(qū)域2013-2014年的逐小時土壤濕度和土壤溫度數(shù)據(jù),并基于自動氣象站的逐小時觀測數(shù)據(jù),評估模擬結(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、風速)作為背景場,在融合中國區(qū)域的地面氣象觀測數(shù)據(jù)時,將4萬多個觀測站點中的國際交換站觀測數(shù)據(jù)剔除,作為獨立樣本對融合結(jié)果進行獨立性檢驗,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信息,在背景場與觀測不符合時,能夠根據(jù)觀測數(shù)據(jù)對背景場進行有效的修正,這對于將多重網(wǎng)格變分分析方法引入高時空分辨率驅(qū)動數(shù)據(jù)的制作提供了基礎(chǔ)。(2)利用國家級氣象站點的觀測數(shù)據(jù),對CLDAS2.0驅(qū)動數(shù)據(jù)與ERA-Interim再分析數(shù)據(jù)、GLDAS驅(qū)動數(shù)據(jù)進行了評估與比較,結(jié)果表明：三種資料都能夠反映出觀測數(shù)據(jù)的空間分布特征,而融合了高密度觀測數(shù)據(jù)的CLDAS2.0驅(qū)動數(shù)據(jù)質(zhì)量不僅優(yōu)于ERA-Interim再分析數(shù)據(jù),也優(yōu)于美國同類業(yè)務(wù)產(chǎn)品。目前CLDAS2.0驅(qū)動數(shù)據(jù)已經(jīng)投入業(yè)務(wù)使用,并在北京師范大學、中國科學院大氣物理研究所等單位得到了很好地應(yīng)用。(3)利用中國氣象局布設(shè)的自動氣象站逐小時土壤濕度和土壤溫度觀測數(shù)據(jù),對Noah-MP模式的模擬結(jié)果進行了評估,并按照氣候特點將中國分為8個研究區(qū),分析了區(qū)域平均的土壤濕度和土壤溫度時間變化特點,結(jié)果表明：Noah-MP模式能夠很好地模擬出中國區(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數(shù)據(jù)相關(guān)性都很強,相關(guān)系數(shù)主要分布在0.8以上,偏差主要分布在正負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,但是對于東北地區(qū)冬季的表層土壤溫度存在低估。
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P412.2

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本文編號：2659380