GLEAM v3: испарение с поверхности суши и влажность почвы в корнеобитаемом слое по спутниковым данным

Глобальная амстердамская модель испарения с поверхности суши (Global Land Evaporation Amsterdam Model, GLEAM) представляет собой набор алгоритмов, предназначенных для оценки испарения с поверхности суши и влажности почвы в корнеобитаемом слое по спутниковым данным. С момента разработки в 2011 году модель регулярно пересматривалась с целью оптимального включения новых геофизических переменных, наблюдаемых со спутников, и улучшения представления физических процессов. В настоящем исследовании представлена следующая версия этой модели (v3). Ключевые изменения по сравнению с предыдущей версией включают (1) пересмотренную формулировку стрессового воздействия на испарение, (2) оптимизированный алгоритм дренажа и (3) новую систему усвоения данных о влажности почвы. С помощью GLEAM v3 созданы три новых набора данных об испарении с поверхности суши и влажности почвы в корнеобитаемом слое, включая 36-летний набор данных за 1980–2015 годы, обозначенный как v3a (на основе спутниковых наблюдений влажности почвы, оптической толщины растительного покрова и водного эквивалента снега, температуры воздуха и радиации по данным реанализа, а также многoисточникового продукта осадков), и два набора данных, основанных на спутниковых наблюдениях. В последних большая часть входных данных одинакова, за исключением оптической толщины растительного покрова и влажности почвы, которые основаны на наблюдениях различных пассивных и активных микроволновых сенсоров C- и L-диапазонов (Инициатива Европейского космического агентства по изменению климата, ESA CCI) для набора данных v3b (за 2003–2015 годы) и наблюдениях спутника Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) для набора данных v3c (за 2011–2015 годы). В статье эти три набора данных подробно описаны, сопоставлены с аналогичными наборами, сформированными с использованием предыдущей версии GLEAM (v2), и валидированы по измерениям, полученным на 91 башне с измерениями турбулентных потоков методом вихревой ковариации и с помощью 2325 датчиков влажности почвы в широком диапазоне экосистем. Результаты показывают, что качество данных о влажности почвы версии v3 стабильно выше, чем у версии v2: средние корреляции с натурными измерениями влажности поверхностного слоя почвы увеличиваются с 0,61 до 0,64 для набора данных v3a, а представ…