利用METRIC模型和Landsat资料对尼泊尔地区蒸散发估算研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maxine1234
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
尼泊尔地区地势复杂多样,有平原,小丘陵和山区地形。由于缺乏大量的地面观测站点,因此很难从低海拔到高海拔估算和验证尼泊尔大部分地区的蒸散量(ET)。在本研究中,我们使用了基于遥感的METRIC(计算高分辨率的ET数据且经过内部校正校准)模型来估计尼泊尔的ET。鉴于Landsat8数据有较好的空间分辨率(30m),可用于估算较为准确的ET。从METRIC模型计算获得的结果与当地架设的涡动相关系统(EC)站的地面测量结果进行了比较。除了估算ET以外,我们还将遥感模型所估算的地表温度(Ts)与基于地面的观测值进行比较,以进行模型验证。结果表明遥感模型所获得的结果接近于地面实际观测值,从而确定了模型的准确性。其中逐小时和逐天ET的均方根误差(RMSE)分别为0.06mm/hr和1.24mm/day,而逐小时和逐天ET的均方误差(MBE)分别为0.03mm/hr和0.29mm/day。地表温度的RMSE和MBE分别为4.93℃和-0.49℃。
  此外,我们分析了尼泊尔不同地区六个月的ET随海拔的变化特征,结果表明ET与海拔呈负相关关系。由于ET较高的地区地表温度和植被覆盖率通常较高,而地表温度和植被覆盖会随着海拔的升高而降低,因此观测到ET与海拔呈现出反比的关系。
  我们的研究首次利用了具有高空间分辨率的Landsat8对尼泊尔不同地形区域的ET进行了估算及研究。这种在尼泊尔的大规模ET估算具有多种应用。如,它可以进行适当的农业规划和预测,而这对于—个大多数人口仍然依靠农业维持其日常生计的国家而言非常重要。
其他文献
近些年来,全球变暖停滞现象的出现和北半球中高纬许多地区极端冷事件的频发开始引发人们对全球变暖的进一步思考,特别是气候系统内部变率的作用开始受到关注。在同样的辐射强迫情景下,多个气候模式间的响应差异既可能来源于气候系统的内部变率,又可能来源于不同模式之间模式本身的动力框架、物理过程等差异,因此基于多模式集合的方法无法对气候系统内部变率的作用进行讨论。与此相对,基于单一气候模式的大样本试验则可以避免不
地球系统模式是我们研究当前气候特征,了解过去演变历史,预测未来变化的最重要的综合性数值模拟工具。在许多国家都建立起了自己的地球系统模式以后,由大气物理所自主研发的中国科学院地球系统耦合模式(CAS-ESM)也于2015年9月发布了正式的版本—CAS-ESM1.0,其中尚有许多科学问题亟待进一步研究。  本论文详细介绍了CAS-ESM1.0中的大气化学与气溶胶模式(AACM)的改进版。除对AACM整
学位
南海夏季风是亚洲季风系统的重要成员,影响着世界上人口最为稠密的地区。本文使用观测资料、再分析资料及多个耦合模式的模拟及回报结果,对近百年南海夏季风变率强度变化特征及成因、物理机制以及南海夏季风的气候预测及其改进等进行研究,主要得到以下四个结论:  (1)近百年来,在太平洋年代际振荡(PDO)的调制下,南海夏季风的年际变率强度存在年代际变化。当PDO处于正(负)位相时,南海夏季风年际变率强度偏强(弱
京津冀地区受三面环山特殊地形、高强度污染源排放、区域输送以及快速化学转化的影响,近年来一直遭受严重的空气污染,居民交通出行和身体健康受到影响。研究一致认为区域输送在污染过程中起到重要作用,但区域输送对污染不同阶段的影响以及传输过程中气溶胶的演变情况尚不明确,因此深入研究PM2.5污染的形成、来源以及化学转化对于了解京津冀地区PM2.5污染形成机制具有重要意义。  本研究基于耦合了气溶胶微物理模块(
学位
热带气旋(TC)的水平直径在100-2000公里之间,具有大风速和强降水的特点,是影响中国的主要天气系统之一。一方面,TC对于其经过地区的社会生产和人民生活造成了巨大的影响,另一方面TC从海洋上带来充沛水汽,缓解途经地区的旱情和高温。利用全球模式对热带气旋进行模拟和预测是近期的研究热点之一。本论文将使用新一代气候系统模式CAS FGOALS-f2,在“天河二号”(Tianhe2)超级计算机上开展数
学位
土壤湿度和土壤温度是陆面过程中十分重要的两个状态量,对气候系统演变及气候变化都有着重要影响或反馈作用。土壤湿度、土壤温度对气候的影响不仅体现在对气候变量平均状态的影响,还会对气候变量的年际变率产生重要作用,引发超常态的极端天气、气候事件。在气候变化背景下,探究土壤湿度、土壤温度对气候变率与变化的影响具有十分重要的意义。本文主要采用全球耦合模式CCSM Version4.0(CCSM4)的模拟输出驱
学位
PM2.5(细颗粒物)作为霾污染天气的主要成分,能减低大气能见度、危害人体健康、影响生态系统、天气和气候。目前对中国区域PM2.5平均浓度的时空变化特征已有较为清楚的认识,但仍缺乏对PM2.5重污染事件的研究。不利天气条件是影响当前PM2.5重污染最主要的因素,总结PM2.5重污染期间的典型天气形势特征对PM2.5重污染短期预警有重要意义。气候变化背景下,探究影响PM2.5重污染天气年际变化的物理
学位
二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)是大气中最主要的两种温室气体,工业革命以来,人为活动导致的大气中温室气体浓度持续上升与全球气候变暖有很好的正相关,因此也成为近年来的科学研究热点和社会焦点问题。国际上已经有多颗配置有近红外超精细高光谱传感器,其目的是提高低层大气温室气体浓度的遥感精度。  利用近红外波段温室气体遥感的两个关键性问题是先验信息的准确性和大气散射(云和气溶胶)的订正。为分析CO2和气溶
学位
甲烷(CH4)是除CO2外最重要的大气温室气体,同时也是重要的活性气体,利用先进仪器对甲烷浓度进行精密的长期测量,获得长期变化的数据集,再基于可靠观测数据集研究甲烷浓度在源排放地区如华北地区的时空变化特征对于全球变化研究具有重要科学意义,对于温室气体卫星产品验证具有重要应用价值。在目前全球温室气体观测网络中,以Picarro气体采样分析以及地基FTIR遥感反演是获取高精度大气痕量气体浓度的主要探测
学位
青藏高原孕育了亚洲许多重要的大江大河,有“第三极”之称,拥有面积广阔的冰冻圈。青藏高原的湖泊约占全国湖泊总面积的50%,是该地区重要的地表水资源形态。在气候变化的背景下,青藏高原的冰冻圈和湖泊发生了剧烈的变化,主要表现为气温上升,冰川消融、积雪减少和冻土退化。与此同时,青藏高原的湖泊大部分处于扩张状态,湖泊水位上升,水储量增加。研究湖泊水储量变化及冰冻圈对其的影响,对青藏高原地区社会经济、生态系统
学位