气象科学专业知识服务系统
高价值气象数据产品丨中国气象局陆面数据同化系统CLDAS-V3.0 实况分析产品


陆地表面作为大气运动的下垫面,是人类赖以生存的重要组成部分,通过调节陆面与大气之间的水分、能量和动量交换,从而影响局地、区域乃至全球气候的基本特征。作为地球系统的重要组成,陆地表面各个状态变量的准确模拟不仅对于改善数值天气预报、短期气候预测有重要作用,同时对农业、水文、生态等领域研究至关重要,以及能够帮助公众更好地理解和认识陆面表面状态。

为进一步满足灾害天气监测预警、数值天气预报、生态、农业、水文以及智慧气象服务对高时空分辨率陆面实况分析产品的需求。国家气象信息中心以“科研向业务的转换”“业务对科研的支撑”为发展路径开展CLDAS系统建设与产品研制工作, 其中2013年实现CLDAS-V1.0在国家气象信息中心业务运行,2017年实现CLDAS-V2.0产品的中国气象局业务准入并实时下发国省气象部门,2020年实现CLDAS-V2.0在产品质量、时效与稳定性上的升级,经过多年技术积累,进一步开展大气驱动数据融合、土壤湿度局地化融合、土壤温度局地化融合、积雪陆面同化等陆面实况产品技术攻关,建成了CLDAS-V3.0系统,研制了中国区域1km/h、1km/day温压湿风、降水、太阳辐射、长波辐射、土壤体积含水量(0-5cm,0-10cm,10-40cm,40-100cm,100-200cm)、土壤相对湿度(0-10cm、0-20cm、0-50cm)、地表温度、土壤温度(0-5cm,0-10cm,10-40cm,40-100cm,100-200cm)、积雪、土壤干旱、农田渍涝等20类陆面实况分析产品,并于2024年通过了中国气象局高价值气象数据产品准入,通过气象大数据云平台向国省气象部门提供实时数据服务。


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CLDAS-V2.0土壤温度与CLDAS-V3.0土壤温度空间对比图

目前CLDAS-V3.0产品在灾害性天气监测、流域水文、生态农业、公共气象服务、干旱监测、赛事活动保障等方面得到相关应用。如CLDAS-V3.0的土壤体积含水量、土壤相对湿度、农田渍涝、积雪深度、积雪深度变化等产品用于中央气象台早间天气会商;CLDAS-V3.0土壤含水量数据用于流域水文、地质灾害监测;CLDAS-V3.0土壤相对湿度产品用于青海省、内蒙古自治区、贵州省等地区农业干旱监测;CLDAS-V3.0地表温度为第二十二届环青海湖国际公路自行车赛精细化监测和气象保障提供快速且科学有效的实况产品支撑。

下一步,CLDAS-V3.0研发团队将进一步开展国产风云卫星多通道同化、历史数据集研制,以及协同推进产品在国省市县等地区的相关灾害性天气、农业、水文、精细化服务等领域的应用,以提供“好用数据”和支撑“用好数据”助力气象科技能力现代化与社会服务现代化。


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CLDAS-V3.0土壤体积含水量和地表温度空间分布图


作者:孙帅 梁宇靖

校稿:师春香

审稿:张涛