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JGR:基于遥感地温得到青藏高原气温递减率
2018-05-21

  气温递减率是高山地区最常用的气温插值参数。大量研究表明青藏高原气温递减率具有很强的空间异质性和季节变化,但是稀疏分布的气象站点难以提供准确可靠的温度递减率参数。虽然利用遥感地表温度估算气温的研究已有很多,但是尚无研究定量评价利用遥感地温数据估算气温递减率的可行性及精度。

  中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心、青藏高原研究所张凡研究员课题组张宏波博士及其合作者基于青藏高原86个气象站的日气温观测数据,对比评价了两种基于MODIS地表温度估算气温递减率的方法,包括(1):先以MODIS地表温度为主要变量,结合儒略日、高程、经纬度等辅助因子,建立回归方程估算气温,进而基于估算得到的气温计算气温递减率,简称TEM方法;(2)直接计算MODIS地温递减率,以之替代气温递减率,简称DFM方法。

  结果表明:基于MODIS夜间地表温度的TEM方法和DFM方法估算日平均气温递减率的误差均为~0.2℃/100m(图1)。考虑到青藏高原的平均高程约为4300米,而其气象站的平均高程约为3300米,在平均情况下,使用3300米高程处气象站的观测数据插值估算4300米高程处的气温,预计可产生大约2℃(=0.2℃/100m*1000m)的气温估算误差。此外, TEM和DFM方法估算得到的气温递减率与基于气象站观测得到的气温递减率具有非常一致的时空分布特征(图2)。尽管估算精度和时空分布特征无显著差异, 但是DFM方法不依赖于局地气象站气温观测,因而在青藏高原西部气温缺测地区具有更大的应用潜力。

  该研究近期在线发表于期刊Journal of Geophysical Research: Atmospheres,论文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017JD028243

图1. DFM方法(a)和TEM(b)方法对日平均、日最低和日最高气温的温度递减率估算精度的对比。

图2. DFM方法(b)和TEM(c)方法估算的气温递减率与观测的气温递减率(a)的空间分布。

 
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