[口头报告]基于变分模态分解的青藏高原多年冻土区时空土壤湿度产品偏差修正

基于变分模态分解的青藏高原多年冻土区时空土壤湿度产品偏差修正
编号：2073 稿件编号：2774 访问权限：私有 更新：2023-04-25 17:43:02 浏览：431次 口头报告

报告开始：2023年05月07日 12:13 （Asia/Shanghai）

报告时间：8min

所在会议：[18A] 18A、冰冻圈科学 » [18A-2] 18A-2 冰冻圈科学

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摘要
随着全球气候变暖，青藏高原的多年冻土正发生显著的退化，引起区域土壤湿度变化，并改变地下水的补给。土壤湿度的变化直接影响多年冻土区的气候、水文和生态系统过程。因此，长期可靠的土壤湿度数据对于了解多年冻土区陆-气相互作用和环境演化具有重要意义。ERA5-Land是欧洲中期天气预报中心（ECMWF）推出的目前最先进的全球再分析土地监测指标数据集，拥有高时空分辨率特点，可提供大范围、多深度的长期土壤湿度数据。然而，ERA5-Land高估了青藏高原多年冻土区的土壤湿度，且低估了土壤湿度的季节变化。本研究利用变分模态分解方法对ERA5-Land土壤湿度产品进行偏差修正。基于此方法，将土壤湿度的长时间序列偏差分解为一系列的本征模态函数，发现土壤湿度偏差主要体现在低频模态，因此选择低频模态并利用回归模型可进行偏差修正。通过对相同植被类型站点的修正结果进行交叉验证，表明ERA5-Land 土壤湿度在相同植被类型站点间的偏差特征具有一致性。因此，根据植被覆盖类型将修正方程扩展到青藏高原整个多年冻土区域，最终获取了2015-2020年青藏高原多年冻土区0-289 cm深度的土壤湿度空间分布图。修正后的土壤湿度数据在高寒草甸、高寒草原和高寒沙漠站点的均方根误差分别降低了0.17 m3/m3、0.28 m3/m3和0.19 m3/m3，可以反映青藏高原大范围土壤湿度由东到西递减的空间分布特征。本研究显著提高了土壤湿度产品在多年冻土区的精度，为冻土活动层厚度的研究提供数据支撑，对分析与预测冻土变化趋势具有重大意义。
 
关键字
土壤湿度,偏差修正,模态分解,ERA5-Land,青藏高原
报告人
常甜
同济大学

稿件作者
常甜 同济大学测绘与地理信息学院；同济大学空间信息及可持续发展应用中心
易永红 同济大学测绘与地理信息学院；同济大学空间信息及可持续发展应用中心
郝彤 同济大学测绘与地理信息学院；同济大学空间信息及可持续发展应用中心
文瑜亮 同济大学测绘与地理信息学院；同济大学空间信息及可持续发展应用中心
陆平 同济大学测绘与地理信息学院；同济大学空间信息及可持续发展应用中心
李荣兴 同济大学测绘与地理信息学院；同济大学空间信息及可持续发展应用中心
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