Assessment of <i>L</i> -Band Passive Microwave Soil Moisture Retrievals Against In Situ Measurements in the North American Boreal Biome
Notice bibliographique
Résumé
Climate change greatly impacts forest carbon and water dynamics in the boreal biome. To understand the vulnerability of the North American boreal biome to climate change disturbances, including droughts and temperature extremes, a biome-wide characterization of near-surface soil moisture (SM) is essential. SM is an important control on photosynthetic carbon dioxide uptake and the associated evaporative loss of water through transpiration. Two missions with passive microwave radiometers operating at <italic>L</italic>-band (1–2 GHz) were launched to estimate SM at a global scale: soil moisture and ocean salinity (SMOS) launched in 2009 and soil moisture active passive (SMAP) launched in 2015. In this study, we analyzed the relationships between various microwave observations [brightness temperature (TB), soil reflectivity (<italic>r</italic>), and soil moisture (SM)] derived from SMOS and SMAP with in situ SM measurements (2016–2021) over 16 sites across the boreal biome of North America. Our results show good agreement between SMAP and SMOS in terms of relationships between TB and in situ SM measurements (with a coefficient of determination <italic>R</italic> <sup>2</sup> > 0.7). Analysis comparing microwave variables (TB, <italic>r,</italic> and SM) and in situ SM data demonstrated considerable differences across sites and years. We observed moderate to strong correlation coefficients (R_TB > 0.5) between the TB and in situ SM data, generally when a seasonal soil drying trend emerges over the summer. However, soils with high water content and frequent precipitation input showed weaker correlations between TB and in situ SM. By analyzing the correlations between <italic>r</italic> and in situ SM data, we demonstrated that the soil effective temperature partly affects performances in terms of R_TB. Comparisons with other SMAP SM retrievals (multitemporal dual-channel algorithm and multichannel collaborative algorithm) revealed similar results in correlations and showed high spatiotemporal differences across all SM retrievals and study sites. Our findings highlight the complexity of the interactions between microwave observations and SM dynamics across the boreal biome, thus challenging the <italic>L</italic>-band passive microwave SM retrievals.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».