为了解寒旱区内陆河流域碳通量的年际变化及其控制机制,使用涡度相关技术和气象观测系统同步对黑河流域典型生态系统(草地、农田、湿地、荒漠、森林)的碳通量和气象环境要素进行了长期定位观测.分析观测数据显示:黑河流域内农田(玉米)...为了解寒旱区内陆河流域碳通量的年际变化及其控制机制,使用涡度相关技术和气象观测系统同步对黑河流域典型生态系统(草地、农田、湿地、荒漠、森林)的碳通量和气象环境要素进行了长期定位观测.分析观测数据显示:黑河流域内农田(玉米)生长季净生态系统生产力(NEP)与总初级生产力(GPP)最大(729.81 g C/m^(2)/a与1184.60 g C/m^(2)/a),戈壁荒漠最小(94.18 g C/m^(2)/a与134.97 g C/m^(2)/a);湿地生长季生态系统呼吸(Reco)最大(460.22 g C/m^(2)/a),戈壁荒漠最小(41.18 g C/m^(2)/a).黑河上游高寒生态系统温度对NEP、GPP和Reco年际变化的解释度明显高于黑河中下游干旱生态系统,而上游高寒生态系统土壤水分对NEP、GPP和Reco年际变化的解释度低于中下游干旱生态系统.在上游的高寒生态系统中,各站点间温度与NEP、GPP和Reco为正相关,而在中下游则为负相关.浅层土壤水分在黑河流域内高寒区和干旱区均与生态系统的NEP、GPP和Reco为正相关,上游高寒区浅层土壤水分与NEP、GPP和Reco的相关性要高于深层土壤水分,而中下游干旱区则是深层土壤水分与NEP、GPP和Reco的相关性更高.展开更多
构建了基于通用陆面模型(CoLM,Common Land Model)、微波辐射传输模型L-MEB(Lband Microwave Emission of the Biosphere)和集合平滑算法(EnKS,Ensemble Kalman Smoother)的土壤水分数据同化框架,用于联合同化MODIS地表温度和机载L波段...构建了基于通用陆面模型(CoLM,Common Land Model)、微波辐射传输模型L-MEB(Lband Microwave Emission of the Biosphere)和集合平滑算法(EnKS,Ensemble Kalman Smoother)的土壤水分数据同化框架,用于联合同化MODIS地表温度和机载L波段被动微波亮温数据。以2012年HiWATER试验期间中游大满超级站为实验站点,分析了3种LAI数据产品对土壤温度模拟结果的影响,进而分析了联合同化地表温度和微波亮度温度对土壤水分估计结果的影响。研究结果表明:3种LAI数据对土壤温度模拟结果的影响显著,MODIS LAI产品在该研究区显著低估,导致土壤温度模拟结果高估4~6K;同化亮度温度、同化地表温度以及联合同化两者均可以改进土壤水分的估计精度,联合同化地表温度和亮度温度对于土壤水分的改进最为显著,土壤水分同化结果的RMSE减少31%~53%。展开更多
文摘地表冻融过程强烈影响着地气能量交换、地表径流、作物生长和碳循环等陆地表层过程,利用微波遥感监测地表冻融循环及其相关的地表信息对气候的响应和反馈显然极其重要。随着SMOS(Soil Moisture and Ocean Salinity mission)、SMAP(Soil Moisture Active Passive mission)计划的实施,相对于早期广泛使用的C、X、K和Ka微波波段,L波段具有更低的频率、更深的穿透深度以及对土壤介电常数变化的敏感性,不仅被用于传统的地表冻融状态监测,还被扩展应用于估算土壤冻结深度、冻结速率、相变水含量等信息,显示出更广阔的应用前景。回顾了近年来被动微波遥感在地表冻融循环监测方面的最新研究进展,包含遥感监测原理、微波传感器、遥感算法等方面,重点介绍和总结了L波段在地表冻融循环遥感监测中的前沿研究,并对其应用潜力进行了展望。
文摘为了解寒旱区内陆河流域碳通量的年际变化及其控制机制,使用涡度相关技术和气象观测系统同步对黑河流域典型生态系统(草地、农田、湿地、荒漠、森林)的碳通量和气象环境要素进行了长期定位观测.分析观测数据显示:黑河流域内农田(玉米)生长季净生态系统生产力(NEP)与总初级生产力(GPP)最大(729.81 g C/m^(2)/a与1184.60 g C/m^(2)/a),戈壁荒漠最小(94.18 g C/m^(2)/a与134.97 g C/m^(2)/a);湿地生长季生态系统呼吸(Reco)最大(460.22 g C/m^(2)/a),戈壁荒漠最小(41.18 g C/m^(2)/a).黑河上游高寒生态系统温度对NEP、GPP和Reco年际变化的解释度明显高于黑河中下游干旱生态系统,而上游高寒生态系统土壤水分对NEP、GPP和Reco年际变化的解释度低于中下游干旱生态系统.在上游的高寒生态系统中,各站点间温度与NEP、GPP和Reco为正相关,而在中下游则为负相关.浅层土壤水分在黑河流域内高寒区和干旱区均与生态系统的NEP、GPP和Reco为正相关,上游高寒区浅层土壤水分与NEP、GPP和Reco的相关性要高于深层土壤水分,而中下游干旱区则是深层土壤水分与NEP、GPP和Reco的相关性更高.
文摘构建了基于通用陆面模型(CoLM,Common Land Model)、微波辐射传输模型L-MEB(Lband Microwave Emission of the Biosphere)和集合平滑算法(EnKS,Ensemble Kalman Smoother)的土壤水分数据同化框架,用于联合同化MODIS地表温度和机载L波段被动微波亮温数据。以2012年HiWATER试验期间中游大满超级站为实验站点,分析了3种LAI数据产品对土壤温度模拟结果的影响,进而分析了联合同化地表温度和微波亮度温度对土壤水分估计结果的影响。研究结果表明:3种LAI数据对土壤温度模拟结果的影响显著,MODIS LAI产品在该研究区显著低估,导致土壤温度模拟结果高估4~6K;同化亮度温度、同化地表温度以及联合同化两者均可以改进土壤水分的估计精度,联合同化地表温度和亮度温度对于土壤水分的改进最为显著,土壤水分同化结果的RMSE减少31%~53%。
