| 초록 |
모델 시뮬레이션과 현장 관측은 육지 생태계의 물, 탄소 순환 연구에서 주요한 두 가지 수단이며 서로 장점과 단점이 있다. 두 가지를 결합시키면 생태계의 물, 탄소 플럭스에 대한 동적 변화를 더욱 정확히 반영할 수 있다. 자료 동화는 모델과 관측에 효과적인 방법을 제공해 준다. 본 논문은 하버드 산림환경 관측기지의 관련 데이터를 선택하여 앙상블 칼만 필터(ensemble Kalman filter) 동화의 알고리즘으로 실제 측정한 엽면적지수(leaf area index)와 원격 감지 LAI를 Biome BGG 모델에 동화시켰으며 해당 지역의 물, 탄소 플럭스를 시뮬레이션 하였다. 연구 결과, 동화되지 않은 모델과 비교해 볼 때, 1998, 1999 및 2006년의 실제 측정 LAI 자료를 동화시킨 후 모델 시뮬레이션 탄소 플럭스(NEE)와 플럭스 관측 NEE의 결정지수는 평균 8.4% 높아졌다. 증발산(evapotranspiration, ET)의 R 2 는 평균 10.6% 높아지고 NEE의 절대오차 총합(sum of absolute error, SAE)과 제곱 평균 제곱근(root mean square error, RMSE)의 오차는 평균 17.7%와 21.2% 낮아졌으며 ET의 SAE와 RMSE는 평균 26.8%와 28.3% 낮아졌다. 2000~2004년 MODIS LAI 상품과 모델을 동화시킨 후, NEE, ET 시뮬레이션 값과 관측 값 사이 R 2 는 각각 7.8%와 4.7% 높아졌으며 NEE의 SAE와 RMSE는 각각 21.9%와 26.3% 낮아지고 ET의 SAE와 RMSE는 각각 24.5%와 25.5% 낮아졌다. 실제로 측정한 LAI 혹은 원격 감지로 측정한 LAI를 막론하고 동화된 모델은 모두 서로 다른 정도로 물, 탄소 플럭스의 시뮬레이션 정확도를 높일 수 있다. |
