基于 WRF-SFIRE 耦合大气 - 火灾模拟的卫星火灾探测数据同化

目前极轨卫星上 VIIRS 和 MODIS 仪器提供的可用卫星活跃火灾探测产品在任意位置产生探测方块。不存在全球性的火灾/无火灾地图，云层覆盖下无法探测，漏报常见，且探测方块的分辨率远粗于火灾行为模型。因此，当前的活跃火灾卫星探测产品仅应在统计意义上用于改进火灾建模，而非作为直接输入。我们描述了一种新的活跃火灾探测数据同化方法，该方法基于对火灾到达时间的修正，以同时最小化与预测火灾到达时间的差异并最大化火灾探测数据的似然性。该方法受计算机视觉中轮廓检测方法的启发，可表述为贝叶斯反问题技术或广义 Tikhonov 正则化。在找到整个模拟域上的新火灾到达时间后，模型可以利用新的火灾到达时间从过去某个时刻重新运行，以生成热通量并自旋大气模型直至卫星过境时间，此时耦合模拟将从修正后的状态继续运行。