陸面過程モデルによる土壌水分推定精度の向上可能性

Abstract

陸面過程モデルSiBUCを用いた陸面オフライン計算によって，GSWP2の枠組みにおいて全球にわたる土壌水分分布が推定されている。本稿では，土壌水分の推定精度を検証した。GSMDBの土壌水分現地観測値との月平均値・年偏差間の相関係数を算出し，モデル推定値の季節変動・年々変動の精度評価を実施した。その結果，イリノイ・ロシア西部・華北平原で良好な精度が得られていることが明らかとなった。一方，乾燥・半乾燥地域を中心に，精度が十分でない領域が存在することが明らかとなった。次に，土壌水分の精度向上を目的とし，土壌水分の推定精度に寄与する要素や条件を明らかにするために，水収支解析を実施した。その結果，土壌水分に十分な年内変化が存在するか，降水と蒸発散の差が十分あるか，が重要となることが示された。

Integration of one-way uncoupled SiBUC (Simple Biosphere including Urban Canopy) land surface model has produced global soil moisture field under the framework of the 2nd Global Soil Wetness Project. Soil moisture estimation by SiBUC is evaluated against soil moisture observations derived from Global Soil Moisture Data Bank. Results show SiBUC reproduces reasonably inter-annual variability and seasonal cycle of soil moisture except a part of stations. What are the essential factors for reproducing seasonal cycle soil moisture? To answer this question, water balance components were analyzed. As a result, two typical regions were found: one region with high accuracy on soil moisture estimation is located where soil moisture has clear seasonal cycle because the seasonal cycle of precipitation is different from that of evapotranspiration, another region with low accuracy is located where precipitation are almost converted to evaporation.