全球陸面水文諸量とメソ数値モデルによる大気・陸面相互作用の時空間解析

利用全球地表水文参数和细观数值模型进行气地相互作用的时空分析

• 批准号: 06J03426
• 负责人: 萬 和明
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J03426/
• 关键词: 土壌水分; 陸面過程モデル; 精度評価; 空間代表性; Global Soil Wetness Project; Global Soil Moisture Data Bank; 大気・陸面相互作用; 地表面水文量; 陸面水文諸量; 土壌水分量; GSWP2; JRA25; 気象強制力; 陸面オフライン計算; 農地灌漑; NDVI; 相関分析; 土壌水分; 陸面過程モデル; 精度評価; 空間代表性; Global Soil Wetness Project; Global Soil Moisture Data Bank; 大気・陸面相互作用; 地表面水文量; 陸面水文諸量; 土壌水分量; GSWP2; JRA25; 気象強制力; 陸面オフライン計算; 農地灌漑; NDVI; 相関分析

陸面過程モデルによる土壌水分再現精度に関して,降水量の少ない地点では再現精度が高くないことが複数のモデルに共通した特徴として示されてきた.陸面過程モデルによる土壌水分の推定精度向上のためには,どのような気象要素や外部境界条件が土壌水分の推定精度に寄与しているのかを明らかにすることが重要となる.そのために,本研究では,土壌水分収支に対して水文量が占める割合を把握するべく,月別の水収支を対象とした水収支解析を実施した.対象とした水文量は,降水,蒸発,蒸散,表面流出,基底流出,積雪水等量の変化,土壌水分の変化である.水収支解析の結果,土壌水分の推定精度が高い領域では,1)降水と蒸発散の年内変化の位相差が大きい,2)降水に占める蒸発散の割合が小さい,3)蒸発散に占める蒸散の割合が大きい,のいずれかの特徴があることが示された.すなわち,土壌水分の入力となる有効降水が十分に得られれば土壌水分の推定精度が高く,また,蒸散が盛んな地域では有効降水が十分でなくとも土壌水分の推定精度が高い.これは,気象条件だけでなく植生条件も土壌水分の推定精度に寄与することを意味している.次に,降水などの気象入力値と間隙率などの土壌パラメータを様々に差し替えた感度実験を実施した.その結果,月単位の降水量補正によって土壌材水分の推定精度が向上することと,土壌パラメータを適切に設定することで土壌水分の推定精度が向上する可能性が示された.ところで,モデル推定値は緯度経度1度という空間的広がりを持った平均値であり,モデル推定値と地点観測値との間にな空間スケールにギャップが存在する.そこで,新たに土壌水分観測点で観測された値を土壌・植生・気象データとしたモデル計算を実施した.その結果,地点データを入力値に与えることで土壌水分推定値の季節変化の変動量が,観測された値とよく一致することが確かめられた.

关于使用土地表面工艺模型的土壤水分繁殖的准确性，已经表明，在降水较低的地点繁殖的准确性不高。为了使用土地表面工艺模型提高土壤水分估算的准确性，重要的是要阐明哪种天气元素和外部边界条件有助于土壤水分估计的准确性。因此，在这项研究中，为了掌握土壤水分支出的水文含量的比例，我们专注于每月水支出。进行了水平衡分析。靶向数量的水文学是降水，蒸发，蒸发，表面径流，基本径流，雪水等效物的变化以及土壤水分的变化。水平衡分析的结果表明，在土壤水分高度准确的地区，存在以下特征之一：1）降水量和蒸散量的年变化之间的相差，2）降水中蒸发量的比例； 3）蒸发蒸发蒸发蒸发的比例。换句话说，如果有效的降水（即土壤水分的输入）就足够了，则可以获得土壤水。估计量的准确性很高，即使在蒸发高的区域不足以估计土壤水分的准确性也很高。这意味着不仅天气状况，而且植被条件也有助于估计土壤水分的准确性。接下来，我们进行了一个灵敏度实验，其中更换了各种土壤参数，例如天气输入值，例如降水和孔隙率。结果，每月的降水校正提高了估计土壤水分的准确性，并且通过适当设置土壤参数，可以估算土壤水分的准确性。已经表明，恒定准确性将提高。顺便说一句，模型估计是平均值，空间传播为1度的纬度和经度，并且在模型估计与点观察点之间存在空间尺度上存在空间差距，因此，使用模型计算，使用在土壤水湿点上观察到的差异，以确认土壤，天气数据的变化，并实现模型计算。在季节性变化中，土壤水分估计值与观察到的值相匹配。