土壤湿度模拟研究进展

准确和高分辨率的土壤湿度数据是深入了解地气过程、研究生态环境演变、水文循环和气候变化,以及预测天气气候和评估水旱灾害等的基础性资料,受到多学科学者的广泛关注。近年来,全球土壤湿度观测计划及利用遥感反演和模式模拟具有高时空分辨率的土壤湿度得到长足发展,从最初的研究层面逐渐应用到实际业务中。简要介绍了模拟土壤湿度的主要陆面模式,以及陆面过程参数化方案比较计划(PILPS)和全球土壤湿度项目(GSWP)的相应结果;从数据同化算法和陆面同化系统两个方面介绍了国内外陆面数据同化系统模拟土壤湿度的进展;最后,归纳了土壤湿度验证的主要方法、验证指标和表现形式。文末从4个方面进行了展望:1)升级观测系统以获得高质量实地观测数据;2)研发高精度气象驱动数据和制备陆面参数以提升模式结果;3)增加地气系统的认识以完善模式物理过程;4)改进数据同化算法以最大限度鉴别和利用观测数据。