使用基于COSMIC模型的宇宙射线中子技术在沙漠绿洲地区恢复土壤水分
Shao-Xiong Wu1,2, Yong-Yong Zhang1, Wen-Zhi Zhao1
1National Field Science Research Station of Farmland Ecosystem in Linze, Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China.
Ying yong sheng tai xue bao = The journal of applied ecology
|October 29, 2023
概括
宇宙射线中子技术准确地估计了干旱的沙漠绿洲地区的土壤水分. 科斯米克模型和N0方程有效地评估了中介面土壤湿度,显示了数据同化潜力.
科学领域:
- 地质科学 地质科学
- 水文学的水文学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 宇宙射线中子技术估计了整个生态系统的土壤水分.
- 它在干旱地区的可靠性需要验证.
研究的目的:
- 为了验证宇宙射线土壤水分相互作用代码 (COSMIC) 模型,用于在干旱的沙漠绿洲地区中中层次的土壤水分检索.
- 评估陆地表面特征对中子强度的影响.
主要方法:
- 在海河流域使用宇宙射线中子探测器进行了土壤湿度观测实验.
- 监测快中子强度和校准高能中子强度 (Ncosmic).
- 应用了COSMIC模型和N0方程来评估土壤水分.
主要成果:
- 快速中子强度在350-715个计数30秒-1之间.
- 校准的Ncosmic是 (38.5±2.2) 数·(30 秒) -1 ,受陆地表面的影响.
- 无论是COSMIC (RMSE=0.019 g·g-1) 还是N0 (RMSE=0.018 g·g-1) 都准确地评估了中等尺度的土壤湿度.
- 平均透深度为19厘米 (绿洲) 和36厘米 (沙漠).
结论:
- 在沙漠绿洲地区,COSMIC模型可靠地使用宇宙射线中子检索土壤水分.
- 通过考虑土壤格子水来提高准确的土壤湿度评估.
- 这项技术在与陆地表面模型相结合时,有可能对表面变量进行数据同化.
