Усвоение данных играет двойную роль: развивает «научное» понимание и служит «инженерным инструментом» для наук о системе Земли. Ассимиляция данных о суше (АДС) превратилась в отдельную дисциплину в геофизике, способствующую гармонизации теории и данных и позволяющую моделям суши и наблюдениям дополнять и ограничивать друг друга. За последние десятилетия в теории, методологии и применении АДС был достигнут существенный прогресс, что потребовало целостного и углублённого исследования всего его спектра. Авторы представляют подробный обзор, освещающий теоретические и методологические разработки в области АДС и её отличительные особенности. Это включает в себя прорывы в устранении сильных нелинейностей в процессах на поверхности Земли, изучении потенциала подходов машинного обучения в ассимиляции данных, количественной оценке неопределённостей, возникающих из-за многомасштабной пространственной корреляции, и одновременной оценке состояний и параметров модели. АДС доказала свою эффективность в улучшении понимания и прогнозировании различных процессов на поверхности Земли (включая влажность почвы, снег, суммарное испарение, речной сток, грунтовые воды, орошение и температуру поверхности Земли), особенно в сфере водных и энергетических циклов. В этом обзоре описывается развитие глобальных, региональных и водосборных систем и программных платформ АДС, предлагаются грандиозные задачи по проведению реанализа суши и продвижению связанных данных о суше и атмосфере. Наконец, подчёркиваются возможности расширения применения АДС от чистых геофизических систем до связанных природных и человеческих систем с поглощением потока данных наблюдения Земли и социального зондирования. В статье синтезируются текущие знания АДС и обеспечивается трамплин для их будущего развития, особенно в продвижении исследований земельных процессов с двойной направленностью теории и данных.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022RG000801