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9300亿吨!科研人员估算出近40年青藏高原地表年均蒸发量

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2024-03-01 11:16
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利用青藏高原地面站点和涡动相关观测资料,以及浅层土壤含水量和土壤质地数据,中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队马耀明研究员等改进了MOD16-STM蒸散发模型。利用改进的模型,并结合最新的土壤属性、气象数据和遥感数据,研究团队生成了一套为期37年(1982–2018年)的月尺度蒸散发及其组份数据集,并通过了9个通量塔的独立验证。研究发现,过去近40年,青藏高原年均蒸散发约为每年346.5±13.2毫米,即整个高原每年通过蒸散发传输到大气中的水量为9300(±370)亿吨。近日,该成果发表在国际知名期刊《地球系统科学数据》(《Earth System Science Data》)。


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图1 青藏高原年均(a)蒸散发(ET)、(b)土壤蒸发(Es)、(c)冠层蒸腾(Ec)和(d)截留蒸发(Ew)趋势空间格局(1982–2018)。地图上的实点表示统计学上的显著趋势(p<0.05)。


该文章的共同通讯作者马耀明介绍,青藏高原植被类型以高寒草甸为主,干旱或半干旱气候是其主要水文气象特征。蒸散发在该地区的水量平衡中起着至关重要的作用。此前研究表明,浅层土壤水反映了青藏高原地气之间水热交换的特征,活动层从根本上影响水文过程,并影响大气与深层土壤之间水热的直接交换。研究人员使用模型评估的青藏高原蒸散发数值,在估计值的大小和空间分布上存在较大差异。因为驱动蒸散发模型的参数需要大量实测数据,使得我们对青藏高原蒸散发的时空动态和调控机制了解不足,限制了评估蒸散发的能力。


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图2 (a)青藏高原18个ET数据集的年平均值数理统计。x轴是ET数据集的覆盖时间段,y轴是多年平均值;(b)条形图表示青藏高原集合ET的平均态和波动区间。


该文章的共同通讯作者,中国科学院青藏高原研究所陈学龙研究员表示,验证结果表明,该数据集表现出更可靠的性能。整个青藏高原的年均蒸散发约为每年346.5±13.2毫米,平均年蒸散发增长趋势约为每年0.96毫米,这种上升趋归因于青藏高原的气候暖湿化。研究认为,青藏高原蒸散发的主要贡献者是土壤蒸发,占比超过84%。该数据集对青藏高原的水资源管理、干旱监测、生态环境研究和分析具有重要价值。相关数据已在国家青藏高原科学数据中心(https://doi.org/10.11888/Terre.tpdc.271913)和科学数据银行(https://doi.org/10.11922/sciencedb.00020)公开发布。该研究得到第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0103、2019QZKK0105)和国家自然科学基金(42230610、91837208、41975009)共同资助。


数据链接:

https://data.tpdc.ac.cn/en/disallow/e253621a-6334-4ad1-b2b9-e1ce2aa9688f

https://www.scidb.cn/en/detail?dataSetId=828236436321861632


文章链接:

https://essd.copernicus.org/articles/16/775/2024/