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Correcting rainfall using satellite-based surface soil moisture retrievals: The Soil Moisture Analysis Rainfall Tool (SMART)

Authors :
Crow, W.T.
Van Den Berg, M.J.
Huffman, G.J.
Pellarin, Thierry
Hydrology and Remote Sensing Laboratory
USDA
Laboratory of Hydrology and Water Management
Ghent University [Belgium] (UGENT)
Science Systems and Applications, Inc. [Lanham] (SSAI)
NASA Goddard Space Flight Center (GSFC)
HYBIS
Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
NASA Precipitation Measurement Missions Program
US Department of Agriculture [Beltsville] (USDA)
Universiteit Gent = Ghent University [Belgium] (UGENT)
Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Water Resources Research, Water Resources Research, American Geophysical Union, 2011, 47, pp.W08521. ⟨10.1029/2011WR010576⟩
Publication Year :
2011
Publisher :
HAL CCSD, 2011.

Abstract

International audience; Recently, Crow et al. (2009) developed an algorithm for enhancing satellite-based land rainfall products via the assimilation of remotely sensed surface soil moisture retrievals into a water balance model. As a follow-up, this paper describes the benefits of modifying their approach to incorporate more complex data assimilation and land surface modeling methodologies. Specific modifications improving rainfall estimates are assembled into the Soil Moisture Analysis Rainfall Tool (SMART), and the resulting algorithm is applied outside the contiguous United States for the first time, with an emphasis on West African sites instrumented as part of the African Monsoon Multidisciplinary Analysis experiment. Results demonstrate that the SMART algorithm is superior to the Crow et al. baseline approach and is capable of broadly improving coarse-scale rainfall accumulations measurements with low risk of degradation. Comparisons with existing multisensor, satellite-based precipitation data products suggest that the introduction of soil moisture information from the Advanced Microwave Scanning Radiometer via SMART provides as much coarse-scale (3 day, 1°) rainfall accumulation information as thermal infrared satellite observations and more information than monthly rain gauge observations in poorly instrumented regions.

Details

Language :
English
ISSN :
00431397 and 19447973
Database :
OpenAIRE
Journal :
Water Resources Research, Water Resources Research, American Geophysical Union, 2011, 47, pp.W08521. ⟨10.1029/2011WR010576⟩
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..0615be094268464a95c401280d7b261f
Full Text :
https://doi.org/10.1029/2011WR010576⟩