基于站点观测资料的土壤湿度同化方法研究

土壤湿度站点资料由于观测直接，且能反映土壤深层信息，是陆面土壤湿度观测系统中的一个重要信息源。由于受观测站点稀少和同化难度大的制约，目前国内外对在区域尺度上同化站点土壤湿度廓线资料的研究开展的较少。本项目在一个已有的集合Kalman滤波土壤湿度同化框架下，针对在空间区域上同化站点土壤湿度廓线资料的需求，发展了一个考虑多模式误差源平衡扰动和误差空间相关的站点土壤湿度同化方法，并利用已获得的我国高密度土壤湿度站点观测资料进行同化试验，检验了该方法的性能和实际应用潜力。本项目是对同化站点土壤湿度资料研究的一个新的补充，其成果对于建立适合我国观测资料特征的土壤湿度同化系统具有重要的参考意义，并为提高我国土壤湿度站点资料的应用水平提供了基础。

本项目围绕台站土壤湿度资料同化应用中存在的问题展开研究。主要成果包括：（1）中国区域台站土壤湿度资料的收集整理和质量控制，提出了适合土壤湿度廓线资料同化的多误差源平衡扰动方案；（2）针对台站资料时间频率低的特点，提出了一种带约束的考虑同步参数订正的土壤湿度同化方法；（3）针对台站资料空间分布稀疏的特点，构建了一种考虑误差水平相关的区域土壤湿度三维同化方法，该方法可改善区域上土壤湿度分析和预报结果，在实际土壤湿度资料同化中具有应用潜力。