LDAS

 Description

Le LDAS (Land Data Assimilation System) développé par le CNRM permet d’intégrer des produits satellitaires dans le modèle des surfaces terrestres ISBA en utilisant un algorithme d’assimilation de données. La réanalyse issue du LDAS tire partie des synergies entre les différents produits satellitaires et fournit des statistiques pouvant être exploitées pour suivre la qualité des observations assimilées. ISBA est un modèle générique capable de représenter le cycle diurne des flux de surface ainsi que la variabilité saisonnière, interannuelle et décennale de la biomasse de la végétation. ISBA est une composante de la plateforme de modélisation SURFEX, qui comprend également un algorithme d’assimilation séquentielle (filtre de Kalman simplifié). Ces outils, ainsi qu’une chaîne de traitement codée en python qui gère les flux de données, forment le LDAS.

 LDAS-France

La version actuelle du LDAS assimile les produits LAI et humidité superficielle du sol du service européen Copernicus Global Land (http://land.copernicus.eu/global/) sur la France (8km x 8km).
Le LDAS génère des statistiques sur la France dont les tendances peuvent être analysées dans le but de détecter une éventuelle dégradation de la qualité des produits satellitaires : (1) pour le LAI et l’humidité superficielle du sol, des métriques dérivées du suivi actif par assimilation de données, comme les innovations (différence entre observations et prévision du modèle), les résidus (différence entre observations et analyse), et incréments (différence entre analyse et prévision du modèle) ; (2) pour l’albédo, la température de surface, et le FAPAR, des métriques dérivées du suivi passif comme le coefficient de corrélation, les anomalies des variables centrées-réduites, l’écart quadratique moyen, l’écart type des différences, le biais moyen.
Un suivi passif de l’albédo de surface, du FAPAR et de la température de surface, consistant à comparer les valeurs simulées avec les observations, est réalisé. Des données in situ d’humidité du sol en France sont utilisées pour vérifier les sorties de l’analyse.

 LDAS-Monde

Le LDAS est en cours d’extension à l’échelle mondiale (LDAS-Monde). Dans le même temps, le couplage avec des modèles hydrologiques est réalisé. Cela permettra l’utilisation d’observations de débits de rivières pour valider le système dans son ensemble.

 Publications :


- Barbu, A. L., Calvet, J.-C., Mahfouf, J.-F., Albergel, C., and Lafont, S. : Assimilation of Soil Wetness Index and Leaf Area Index into the ISBA-A-gs land surface model : grassland case study, Biogeosciences, 8, 1971–1986, doi:10.5194/bg-8-1971-2011, 2011.

- Barbu, A. L., Calvet, J.-C., Mahfouf, J.-F., and Lafont, S. : Integrating ASCAT surface soil moisture and GEOV1 leaf area index into the SURFEX modelling platform : a land data assimilation application over France, Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 173-192, doi:10.5194/hess-18-173-2014, 2014.

- Fairbairn, D., Barbu, A.L., Mahfouf, J.-F., Calvet, J.-C., and Gelati, E. : Comparing the ensemble and extended Kalman filters for in situ soil moisture assimilation with contrasting conditions, Hydrol. Earth Syst. Sci., 19, 4811–4830, doi:10.5194/hess-19-4811-2015, 2015.