Water Balance in the Amazon Basin from a Land Surface Model Ensemble

Autor: Augusto Getirana, Kristi R. Arsenault, Yongkang Xue, Matthew Rodell, Gianpaolo Balsamo, Bertrand Decharme, Guillaume Drapeau, Justin Sheffield, Zhengqiu Zhang, Sujay V. Kumar, Josyane Ronchail, Agnès Ducharne, Hongyi Li, Jonghun Kam, Christa D. Peters-Lidard, Ally M. Toure, L. Ruby Leung, Aaron Boone, Emanuel Dutra, Matthieu Guimberteau
Přispěvatelé: European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nanjing Institute of Geography and Limnology (Niglas), Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS), Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Department of Geography [Los Angeles], University of California [Los Angeles] (UCLA), University of California (UC)-University of California (UC), Pôle de recherche pour l'organisation et la diffusion de l'information géographique (PRODIG (UMR_8586 / UMR_D_215 / UM_115)), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Processus de la variabilité climatique tropicale et impacts (PARVATI), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - 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Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), GSFC Hydrological Sciences Laboratory, Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), École pratique des hautes études (EPHE)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of California-University of California, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Journal of Hydrometeorology, vol 15, iss 6
Getirana, ACV; Dutra, E; Guimberteau, M; Kam, J; Li, HY; Decharme, B; et al.(2014). Water balance in the amazon basin from a land surface model ensemble. Journal of Hydrometeorology, 15(6), 2586-2614. doi: 10.1175/JHM-D-14-0068.1. UCLA: Retrieved from: http://www.escholarship.org/uc/item/5x10v41c
Journal of Hydrometeorology
Journal of Hydrometeorology, 2014, 15 (6), pp.2586-2614. ⟨10.1175/JHM-D-14-0068.1⟩
Journal of Hydrometeorology, American Meteorological Society, 2014, 15 (6), pp.2586-2614. ⟨10.1175/JHM-D-14-0068.1⟩
ISSN: 1525-755X
1525-7541
Popis: Despite recent advances in land surface modeling and remote sensing, estimates of the global water budget are still fairly uncertain. This study aims to evaluate the water budget of the Amazon basin based on several state-of-the-art land surface model (LSM) outputs. Water budget variables (terrestrial water storage TWS, evapotranspiration ET, surface runoff R, and base flow B) are evaluated at the basin scale using both remote sensing and in situ data. Meteorological forcings at a 3-hourly time step and 1° spatial resolution were used to run 14 LSMs. Precipitation datasets that have been rescaled to match monthly Global Precipitation Climatology Project (GPCP) and Global Precipitation Climatology Centre (GPCC) datasets and the daily Hydrologie du Bassin de l’Amazone (HYBAM) dataset were used to perform three experiments. The Hydrological Modeling and Analysis Platform (HyMAP) river routing scheme was forced with R and B and simulated discharges are compared against observations at 165 gauges. Simulated ET and TWS are compared against FLUXNET and MOD16A2 evapotranspiration datasets and Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) TWS estimates in two subcatchments of main tributaries (Madeira and Negro Rivers). At the basin scale, simulated ET ranges from 2.39 to 3.26 mm day−1 and a low spatial correlation between ET and precipitation indicates that evapotranspiration does not depend on water availability over most of the basin. Results also show that other simulated water budget components vary significantly as a function of both the LSM and precipitation dataset, but simulated TWS generally agrees with GRACE estimates at the basin scale. The best water budget simulations resulted from experiments using HYBAM, mostly explained by a denser rainfall gauge network and the rescaling at a finer temporal scale.
Databáze: OpenAIRE
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