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在全球变暖背景下,干旱灾害发生的频率、持续时间和强度均有所增加。应用陆面模式模拟结果监测干旱,是规避干旱危害的一种重要手段。同化极轨卫星陆地产品可以有效地改善陆面模式模拟结果,从而提升陆面模式干旱监测能力。本文基于Land Information System (LIS 6.2)模型和现阶段主要极轨卫星陆地产品及地表观测资料,详细分析了使用Moderate Resolution Imaging Spectroradiom-eter Collection 5 (MODIS-C5)地表类型、逐周植被覆盖率和逐月地表反照率对模式模拟能力影响,根据数学推导给出了集合卡曼滤波最优化集合尺度,在此基础上研究了同化Soil Moisture Operational Product System (SMOPS)土壤湿度融合产品对模式模拟能力的改善作用,并分析了在数据同化系统中针对SMOPS土壤湿度融合产品开展质量控制的必要性。具体结果如下:1.在集合卡曼滤波(Ensemble Kalman Filter)集合尺度较小时,通过增加集合尺度可以显著减少数据同化系统误差,但随着集合尺度逐渐增加,系统残差减小幅度趋缓;实际上,随着集合尺度增加,集合卡曼滤波对系统的贡献可以无限增加;但集合尺度为12时,其同化效率最大。2.1990年代初期的Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR)和2007-2010年MODIS-C5地表类型产品均具备在其各自研发时期准确表达地表实际使用类型信息的能力;地表类型改变对根层土壤湿度(root-zone soil moisture, RZSM)影响较大,其中,当草地面积增加时,有利于增加RZSM (15%);而当草地和原始森林等植被类型被农田或者人工林所取代时,将减少RZSM(-20%)。3.逐周Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR)植被覆盖率和逐月MODIS地表反照率产品与气候态平均的数据之间存在较大差异,该差异对模式模拟结果影响较大;相对于静态植被覆盖率资料,使用了逐周植被覆盖率产品的模拟个例能够显著改善模式对于干旱条件下表层土壤湿度(9.3%)、根层土壤湿度(11.04%)、地表长波净辐射(9%)、土壤温度(0.8 K)的模拟能力;类似地,相对于静态数据,同时使用了逐月地表反照率和逐周植被覆盖率产品的模拟个例可以显著改善模式对于地表短波净辐射的影响。4. SMOPS土壤湿度融合产品具有较高的空问覆盖率(高、中、低纬度地区分别为84.2%、90%和79.2%),在全球尺度使用Cummulative Distribution Function(CDF)匹配方法处理后的SMOPS融合数据和模式模拟结果具有较好的一致性;通过同化SMOPS融合数据不仅能够改善模式在中、低植被覆盖率地区模拟土壤湿度(11%-25%)和土壤温度(6%-26%)的能力,也能够改善植被密集地区的模拟效果(土壤温度10%-15%,土壤温度6%-17%),但在中等植被覆盖率地区改善幅度最大;而同化SMOPS融合数据产品后,模式模拟的地表短波净辐射和长波净辐射与地表观测资料拟合效果更好。5.对于陆面模式同化卫星土壤湿度产品,需要开展质量控制;针对SMOPS土壤湿度融合产品,通过建立不同植被类型条件下的植被覆盖率阈值,可以显著改善同化效果,其中表层土壤湿度模拟误差可以减少17%,而根层土壤湿度可以减少3%-7%。以上研究结果表明,通过使用MODIS-C5地表类型、准实时植被覆盖率和地表反照率和同化SMOPS土壤湿度融合产品可以显著改善陆面模式模拟能力;且对于使用集合卡曼滤波的数据同化系统,集合尺度应设置为12以获得最大同化效率,同时需要针对同化卫星资料开展质量控制工作。