摘要
宇宙射线中子技术通过监测近地面中子强度,反演百米尺度范围内平均土壤水分状况,已成功应用于森林、草地和农田等生态系统.为验证COSMIC模型反演干旱区中尺度土壤水分的可靠性,本研究基于移动式宇宙射线中子技术在黑河中游荒漠-绿洲区开展了土壤水分观测试验.结果表明:荒漠-绿洲区监测到的中子强度在 350～715 counts·(30 s)-1,率定的高能中子强度(Ncosmic)为(38.5±2.2)counts·(30 s)-1,Ncosmic受下垫面性质影响;COSMIC模型(均方根误差RMSE=0.019 g·g-1)和N0参数法(RMSE=0.018 g·g-1)均能较好地估算中尺度土壤水分,考虑矿物晶格水的情况下,土壤水的反演精度更高;试验期间,绿洲区平均有效监测深度为19 cm,荒漠区为36 cm.COSMIC模型可用于荒漠-绿洲区宇宙射线中子反演土壤水分,结合陆面模型在实现近地面气象-水文-生态各要素数据同化方面具有较大潜力.
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