摘要
为探究土壤湿度在10-90天内的活动规律，本文首先利用多套资料讨论各季节滤波后土壤湿度的方差分布，在次季节变化显著的区域对土壤湿度的周期性进行讨论，并且评估了CESM模式对于土壤湿度次季节活动的模拟能力；在此基础上，从大气强迫因子的次季节活动特征入手，分析其与表层土壤湿度的联系与可能影响；最后，初步分析了次季节尺度春、夏季土壤湿度与表层土壤温度和降水的联系。研究工作将有助于深入认识全球范围内土壤湿度的次季节变化特征及可能原因。主要结论如下： （1）采用ERA-Interim、NCEP/DOEII、CFSR再分析资料以及GLDAS数据分析10-90天滤波后土壤湿度方差分布发现：次季节活动广泛存在于土壤湿度、土壤温度等陆面因子中，其中三套再分析资料的一致性和可靠性较好。从次季节活动的季节变化来看，北半球区域次季节变化大值区集中在夏季到秋季，南半球相反。其中三套再分析资料表现较为统一，GLDAS各套数据差异较大，CESM模式能够一定程度模拟出土壤湿度次季节异常。欧亚区域、北美南部、非洲南部、澳大利亚是次季节变化的主要区域。除了深层土壤湿度次季节活动较弱，不同陆面因子次季节方差强度相当。 （2）不同关键区域表层土壤湿度季节内变化的周期特征具有显著差异。南半球关键区域的表层土壤湿度周期长度、出现频次以及功率谱方差强度均大于北半球关键区域。欧亚区域表层土壤湿度约存在45天左右周期，北美南部集中在30天左右；南半球表层土壤湿度次季节周期特征表现为澳大利亚区域约45-60天，非洲南部10-60天。四个区域中存在周期的年份出现频次分别为，0.64、0.79、0.82、0.87。表层土壤湿度次季节变化的周期特征在三套在分析资料中表现地较为稳定。 （3）各陆面近地面要素存在次季节变化，变化关键区域与土壤湿度存在异同。土壤湿度次季节变率与潜热通量呈正相关关系，感热通量则相反；长短波辐射通量的关系与表层土壤温度相近。 （4）春季高纬度土壤湿度与土壤温度呈现正相关，其他区域呈现负相关。春、夏两季土壤湿度与降水存在正反馈机制，降水超前5天时依然显著。北美地区春季降水SVD第一模态在不同时间段受到多区域降水影响。
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