中国农业气象 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (2): 169-179.doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2026.02.001
• 高标准农田智慧气象监测与应用专刊 • 下一篇
张弘,郭康军,姬兴杰
ZHANG Hong, GUO Kang-jun, JI Xing-jie
摘要:
为获取高精度、高时效、高分辨率的土壤相对湿度监测产品,基于2022−2024年3−11月中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)逐日土壤相对湿度产品、河南309个自动土壤水分观测站逐小时土壤相对湿度资料,采用相关系数、均方根误差和偏差作为评估指标,从站点和区域月尺度,分区检验河南6个农业生产生态类型区0−10cm、0−20cm和0−50cm层CLDAS土壤相对湿度产品。采用回归订正方法构建3个层次CLDAS土壤相对湿度分区订正模型,通过对比订正前后的均方根误差和偏差,对分区订正模型进行检验评估。结果表明:2022−2024年3−11月河南CLDAS土壤相对湿度模拟值与观测值具有较好的一致性。站点尺度上,0−10cm和0−20cm层CLDAS模拟值与观测值较为接近,0−50cm层模拟值普遍小于观测值,各层次CLDAS模拟值与观测值的相关系数普遍大于0.50,均方根误差普遍小于30个百分点。区域尺度上,0−10cm层CLDAS模拟值与观测值相关系数在0.83~0.91,以豫西南、豫南最高;均方根误差在5.72~9.00个百分点,以豫东最小;偏差在−6.20~5.54个百分点,以豫东偏差绝对值最小。0−20cm层CLDAS模拟值与观测值相关系数在0.85~0.92,以豫东最高;均方根误差在4.13~9.07个百分点,以豫东最小;偏差在−6.36~4.74个百分点,以豫西偏差绝对值最小;0−50cm层CLDAS模拟值与观测值相关系数在0.80~0.91,以豫东最高;均方根误差在4.68~12.51个百分点,以豫北最小;偏差在−11.05~1.39个百分点,以豫北偏差绝对值最小。区域月尺度上,CLDAS模拟值与观测值整体月相关性较好,大部区域5−10月相关系数超过0.70;均方根误差普遍小于15个百分点,豫西和豫东各个层次均方根误差均较小。经分区订正后,CLDAS模拟值与观测值的均方根误差降至3.47~7.25个百分点,下降幅度在0.04~7.20个百分点,偏差降至−0.04~0.02个百分点,下降幅度在0.45~11.42个百分点,且豫北、豫东和豫中南订正模型泛化能力较好。综合来看,CLDAS土壤相对湿度产品在豫北、豫西和豫东模拟精度较高,时间上在5−10月模拟精度较高,分区订正后进一步提高了CLDAS土壤相对湿度的模拟精度,可为农业旱涝监测评估和预报预警提供重要支撑。