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本文利用全球陆面数据同化系统与降雨观测数据,以陕西半湿润区陈河流域为研究对象,驱动WRF-Hydro模型,研究该模型的表现和适用性,并在结构、参数、输入输出和模拟结果方面与新安江模型对比.考虑到次表面层与实际包气带的区别,引入土层厚度乘子ZSOILFAC对前者进行等比缩放,发现其与新安江模型反推包气带的厚度有较好的一致性.研究表明:在陈河流域中WRF-Hydro计算步长须在建议值的基础上缩小; WRF-Hydro模型善于模拟洪水细节,新安江模型表现好且稳定;前者的径流深和洪峰合格率平于或略低于后者;在两个指标均合格的洪水中,前者平均均方根误差比后者小21.5%,但对于其他洪水,前者平均均方根误差比后者大56.2%; WRF-Hydro在洪水起涨时刻模拟较好,表现出其在中小流域应用的潜力. 相似文献
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GLDAS和CMIP5产品的中国土壤湿度-降水耦合分析及变化趋势 总被引：2，自引：0，他引：2
利用GLDAS同化产品和12个CMIP5模式的输出结果,从土壤湿度对降水影响的两个中间环节出发,通过分析陆面耦合指数ILH、潜热通量—抬升凝结高度耦合指数ILCL以及抬升凝结高度ZLCL间接研究中国区域土壤湿度与降水间耦合特征,并对1958~2013年及RCP4.5辐射强迫情景下50年(2006~2055年)的4个代表性区域夏季耦合强度的年代际变化特征进行分析。研究发现:1958~2013年期间,内蒙古阴山山脉附近、新疆和青海的部分地区为夏季中国土壤湿度与降水耦合的最强区域;陆面耦合指数ILH变化幅度从高到低依次出现在华北、华南、内蒙古中部和西北地区,并在20世纪70年代中到80年代中发生转折。2006~2055年的平均而言,预估内蒙古阴山山脉附近仍为耦合最强区;与历史时期(1958~2005年)比较,新疆中部和内蒙古阴山山脉附近的耦合指数ILH增大,而广西和广东地区的则减小;对于耦合指数ILH的年代际变化(2006~2055年),2026~2035年间华北最大而华南最小,西北地区变化不大,而内蒙古中部地区的耦合强度逐渐增大。 相似文献
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Yuanhong Deng Shijie Wang Xiaoyong Bai Luhua Wu Yue Cao Huiwen Li Mingming Wang Chaojun Li Yujie Yang Zeyin Hu Shiqi Tian Qian Lu 《水文研究》2020,34(3):836-851
High-quality soil moisture (SM) datasets are in great demand for climate, hydrology, and other fields, but detailed evaluation of SM products from various sources is scarce. Thus, using 670 SM stations worldwide, we evaluated and compared SM products from microwave remote sensing [Advanced Microwave Scanning Radiometer for the Earth Observing System (AMSR-E) (C- and X-bands) and European Space Agency's Climate Change Initiative (ESA CCI)], land surface model [Global Land Data Assimilation System (GLDAS)], and reanalysis data [ECMWF Re-Analysis-Interim (ERA-Interim) and National Centers for Environmental Prediction (NCEP)] under different time scales and various climates and land covers. We find that: (a) ESA CCI and GLDAS have the closest values to the in situ SM on the annual scale, whereas others overestimate the SM; ERA-Interim (averaged R = 0.58) and ESA CCI (averaged R = 0.54) correlate best with the in situ data, while GLDAS performs worst. (b) Overall, the deviations of each product vary in seasons. ESA CCI and ERA-Interim products are closer to the in situ SM at seasonal scales, and AMSR-E and NCEP perform worst in December–February and June–August, respectively. (c) Except for NCEP and ERA-Interim, others can well reflect the intermonthly variation of the in situ SM. (d) Under various climates and land covers, AMSR-E products are less effective in cold climates, whereas GLDAS and NCEP products perform poorly in arid or temperate and dry climates. Moreover, the Bias and R of each SM product differ obviously under different forest types, especially the AMSR-E products. In summary, SM from ESA CCI is the best, followed by ERA-Interim product, and precipitation is an important auxiliary data for selecting high-quality SM stations and improving the accuracy of SM from GLDAS. These results can provide a reference for improving the accuracy of the above SM products. 相似文献
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以青藏高原地区为研究背景，以评估水文模型在该区的影响因素、改善条件及其整体适应性为研究目标，利用GRACE重力卫星对比水文模型模拟的陆地水变化，以及地面气象实测数据对比降雨与温度两项重要指标，采用相关与误差分析法评价水文模型输入参数，将其作为模型预测数据与实际观测数据进行对比分析。结果表明，GLDAS/Noah各项指标与GRACE更为相近，降雨与气温数据除夏冬两季存在幅值差异外，整体上周年幅值与相位都存在较高NSE系数，表明GLDAS模型的降雨及气温输入参数与地面观测数据有较高的一致性。 相似文献
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Water storage depletion is an increasing hydrological threat to agricultural production and social stability across the globe. It is fast approaching threshold levels especially in arid/semiarid regions with low precipitation and excessive evapotranspiration (ET). This study analyses water storage dynamics in the North China Region (NCR) – an important grain‐production base in China. It uses monthly Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), Global Land Data Assimilation System (GLDAS) and field‐measured precipitation data products for 2002–2009. The datasets are analysed in a basin‐scale water balance equation to determine the state of storage in the NCR study area. Based on the validated satellite‐based data products with field‐measured values, average error/bias in the datasets is <10%. The analysis also shows favourable agreements among the GRACE‐derived and flux‐based storage changes at various temporal scales. Whereas the amplitudes and phases of the precipitation and ET fluxes are largely stable for 2002–2009, those of GLDAS runoff and GRACE total water storage anomaly apparently narrow out. The linear trends in the monthly, seasonal and annual storage changes are negative for the study period, suggesting storage loss. There is an apparent seasonality of storage change in the study area; with summer storage gain, winter storage loss and an overall storage loss that is on the average of 16.8 mm/yr. Storage loss is most severe in the central floodplain region (the main irrigated production zone) of the study area. Storage depletion in this important agro‐based semi‐arid region could have negative implications for the millions of people in the region and beyond in terms of water supply, crop production, food security and social stability. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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利用5年的GRACE重力数据，计算了南极1°×1°等效水量时间序列，得到每个格网的趋势项，结果表明在西南极Amundsen区域有明显的负增长，超过-80 mm/a，南极半岛存在着负增长，东南极Enderby Land地区质量增长；计算得到2002年7月到2007年9月南极、东南极和西南极冰盖的等效体积变化分别为-78±37 km3/a，-3±46 km3/a和-75±50 km3/a，对应海平面变化的贡献为0.21±0.1 mm/a，0.008±0.127 mm/a和0.2±0.14 mm/a.该结果与国际最新研究结果一致.同时发现冰后回弹是影响利用GRACE研究南极冰盖质量变化的关键因素. 相似文献
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利用GRACE反演陕甘晋高原地下水储量变化 总被引：2，自引：0，他引：2
采用GRACE时变重力场模型和GLDAS水文模型反演了陕甘晋高原地下水储量的时空变化,并与TRMM降雨资料及实测水井数据进行了对比分析。研究结果表明：在时间域上,整个区域的地下水在2005-2014年大约以3.6±0.7 mm/a的速率递减;在空间域上,整个区域自西向东10年内的递减速率依次增大,其中山西中部地区最大。与TRMM降雨资料的对比发现,降雨与地下水储量变化强相关,但不是引起地下水储量减少的原因。与水井实测数据对比发现,除特殊情况外,本文反演得到的结果与水井水位变化趋势基本一致。 相似文献
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针对利用传统监测手段难以高效获取地下水储量观测数据的问题,基于GRACE重力卫星的大尺度水资源储量反演已成为当前水资源调查的研究热点。本文利用2012-2016年CSR机构发布的GRACE RL06月解数据,通过等效水高反演得到河南省陆地水储量时序结果,扣除由同期GLDAS水文模型计算得到的地表水储量时序数据,从而得到河南省地下水储量时序变化数据结果。经与地下水位监测井实测数据进行对比验证,相关系数显著性水平达0.01,表明本文算法流程具有较高的可靠性。进一步的统计分析结果表明,河南省北部地区的地下水储量呈亏损态势,最大变化率超过26 mm/a;河南省中部和东部地区地下水储量有一定盈余,最大变化率超过16 mm/a,相关结果数据与河南省水利局公布的全省主要地下水超采区范围吻合。本文旨在利用GRACE重力卫星数据与GLDAS水文模型反演获取河南省地下水储量空间分布差异及演变趋势,相关算法流程可为广域地下水储量调查监测提供技术支撑;研究数据可为该区域地下水资源的合理利用与保护提供参考。 相似文献
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准确评估径流对气候变化的敏感性对水资源管理至关重要。多源气象水文数据集已被广泛应用于径流对气候变化敏感性的分析中,但目前尚无研究从径流敏感性的角度评价不同数据集。基于中国6个不同气候条件流域的实测气象水文资料,本文计算了径流对降水和潜在蒸散发变化的敏感性,并以此为基准评估4类数据集GLDAS、ISIMIP2a、ISIMIP2b、CMIP6 共45套子数据集的径流敏感性模拟效果。结果表明：GLDAS数据集模拟精度较低,CMIP6、ISIMIP2a、ISIMIP2b数据集模拟精度差异较小;3套子数据集ISIMIP2a中的CLM4.0、CMIP6中的UKESM1-0-LL、MIROC6在6个流域均具有较好的径流敏感性模拟效果,可适用于不同气候条件下的径流敏感性模拟与演化趋势分析。本文研究结果可为气候变化影响下中国稀缺资料流域的径流和水资源变化预估提供参考。 相似文献
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土壤湿度不仅是地表水循环的重要组成部分,而且对天气和气候也有重要影响,它的模拟误差严重阻碍了人们对水循环的认知.本文首先评估了1°×1°水平分辨率的全球陆面数据同化产品(Global Land Data Assimilation System,GLDAS)对青藏高原中部那曲地区和东部玛曲地区土壤湿度的模拟性能;鉴于GLDAS较粗的分辨率无法精细描述分析区域土壤湿度空间分布特征,于是我们基于通用陆面过程模式(Community Land Surface Model,Version 4.5),开展了高分辨率0.1°×0.1°的模拟,并对高分辨率模拟土壤湿度误差的原因进行了深入分析.结果表明:(1)GLDAS陆面数据同化产品和高分辨率陆面模式模拟结果都可以反映出土壤湿度的季节变化特征,但在非冻结期均存在不同程度的干偏差,尤其是在玛曲地区;(2)对比观测和模拟的土壤湿度发现,观测数据表现出强烈的空间异质性,而模拟结果呈现出的是空间均一性.按照模拟误差进行归类分组,对比模拟性能优劣的两组站点发现,模式物理过程不是模拟性能差异的主要因素,而两组站点间地表特征参数中的土壤质地和地形参数,以及驱动数据均没有体现出空间异质性,这可能是土壤湿度模拟结果没有表现出空间异质性的原因. 相似文献