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Zusammenfassung. Die Datenassimilation (DA) zeitvariabler Satellitenschwerkraftbeobachtungen, z. B. vom Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), GRACE-Follow On (GRACE-FO) und zukünftigen Schwerkraftmissionen, kann angewendet werden, um die vertikale Summe der Wasserspeicher-Simulationen globaler hydrologischer Modelle (GHMs) einzuschränken. Die aktuelle DA dieser gemessenen terrestrischen Wasserspeicher (TWS)-Veränderungen in Modelle erfolgt jedoch häufig regional und, falls global, in niedriger räumlicher Auflösung. Diese Entscheidung wird getroffen, um die erheblichen rechnerischen Anforderungen der DA zu bewältigen und um numerische Probleme, z.B. Instabilitäten im Zusammenhang mit der Inversion von Kovarianzmatrizen, zu vermeiden. Um das Potenzial der Satellitenschwerkraftbeobachtungen und die hohe räumliche Auflösung der GHMs voll auszuschöpfen, haben wir ein auf Python basierendes Open-Source-PyGLDA-System entwickelt, das es ermöglicht, DA global in feiner Auflösung mit hoher numerischer Effizienz durchzuführen. Die wichtigsten Neuerungen des Systems umfassen (i) die Implementierung einer weltweiten, patchweisen DA über Domänenlokalisierung und nachbargewichtete globale Aggregation und (ii) seine große Kompatibilität zwischen basin-skalierter und grid-skalierter DA. Dieses PyGLDA-System stellt einen erheblichen funktionalen Fortschritt gegenüber früheren Implementierungen dar und bietet breite und flexible Optionen, die verschiedene benutzerspezifische Studien ermöglichen. Die modulare Struktur von PyGLDA bietet den Nutzern verschiedene Möglichkeiten, mit individuellen Wasserspeicher-Kompartmenten zu interagieren (und diese hinzuzufügen/zu entfernen), die Darstellung der Beobachtungen zu ändern und somit die Möglichkeit auszuwählen, unterschiedliche GHMs zu verwenden. In diesem Papier präsentieren wir eine vollständige Beschreibung dieses Systems und seiner Anwendung für das Donaueinzugsgebiet als regionale Fallstudie und durch eine globale DA. Die DA-Demonstrationen werden unter Verwendung der monatlichen TWS-Felder von GRACE (2002–2010) und des W3RA-Wasserbilanzmodells mit einer räumlich-temporalen Auflösung von 0,1 Grad/täglich durchgeführt.
Yang et al. (Fri,) untersuchten diese Frage.