从重力回收与气候试验(GRACE)卫星任务得到陆域水储量观测(TWS)有较粗的时间分辨率(每月)和空间分辨率(在中纬度地区为15平方公里),并在垂直方向上整合了所有的水存储要素,包括土地、土壤水分和地下水。数据同化可以在水平上缩减规模和在垂直上分配TWS-GRACE的结果。本文提出了现有基于GRACE-TWS数据同化集成方案的一个变种。新的方案不同在于分析增量的计算和应用。现有的方案更正了月度模型TWS估算在一个月内一个瞬间的土壤剖面含水率变化误差的不确定性,然后将增量应用在月底或者整个月份中。建议的先方案首先计算每月的每一天的增量,然后在月初应用这些增量的平均值。
新的方案中能更好地反映月份内变化TWS的误差。新的和原有的方案都在本文通过使用GRACE-TWS观察而使用。同化的结果将按月份通过对全美地下水深度和土壤含水率进行原位测定进行验证。新的同化方案提高了(虽然不是在统计学上具有显着意义)地下水的技能指标相比,同开环(无同化)模拟和现有的同化方案相比。影响较小的是表层土壤和根区土壤的水分,这是因为有一个较短的记忆,与地下水相比,从TWS同化中接收更小的增量。这些结果促使未来的努力与GRACE-TWS相结合,对表层土壤水分比较敏感,如从土壤水分海洋盐度(SMOS)和土壤水分主动采样获取的L波段的温度亮度观察结果。最后,我们证明了应用到GRACE观察的规模参数在同化之前应与使用同化系统的陆面过程模型保持一致。