塔克拉玛干沙漠地表温度时空变化特征研究

地表温度(LST)是重要的气候变量之一,是陆面过程地-气相互作用的一个重要参数。研究利用塔克拉玛干沙漠腹地2017年观测数据,分析该地区地表温度年内变化特征。结果表明,沙漠腹地地表温度季节变化明显,昼夜温度变化波动幅度大,年内日均温最高值出现在7月,最低值出现在1月,四季的日内温度变化特征基本一致,日最低温均出现在当地时间6:00,最高温出现在13:00。利用实测值验证了CLDAS地表温度产品在沙漠地区的适用性,在四类不同天气下与观测值的相关系数均大于0.8,晴天相关系数可达0.99,故利用CLDAS产品对塔克拉玛干沙漠区域晴天的地表温度时空变化进行分析和研究。整个沙漠区域的昼夜温差比沙漠周围的绿洲高6℃。

基于H/A/α分解全极化合成孔径雷达数据的干旱区土壤盐渍化分类

新疆土壤盐渍化分布广泛,选择我国南疆渭干河-库车河三角洲绿洲部分区域为研究区,利用全极化合成孔径雷达数据对土壤进行分类。在多次野外考察及试验的基础上,针对全极化合成孔径雷达影像提取地物物理性质的特征并准确分类的问题,提出一种综合H/A/α&Pauli极化特征分解和支持向量机(SVM)的分类策略,简称H/A/α&Pauli-SVM分类模型。该模型通过H/A/α、Pauli分解法分别提取全极化合成孔径雷达影像的7种参数作为最优极化特征,并将这些信息组合成1个特征向量,最后引入较高精度的SVM分类算法,选择训练样本和验证样本后对全极化合成孔径雷达影像进行监督分类和精度验证。结果显示,该方法相比于本研究采用的其他方法能够得到更理想的分类结果,分类后总体精度提高到了88.87%,κ系数提高到了0.86。

东疆黑戈壁近地大气边界层气象要素季节变化规律

利用东疆红柳河黑戈壁下垫面陆气相互作用观测站2017年近地大气边界层梯度探测资料和红柳河气象站天气现象观测数据,分析该地区典型晴天条件下的近地层风速、温度和比湿的四季廓线特征。结果表明:四季近地层风廓线变化规律明显。典型晴天条件下,在0.5~4 m高度内风速随高度的增加而变大的速度较快,在4~32 m范围内,白天风速随高度增大较缓慢,但夜间出现快速增大;存在明显的夜间逆温,逆温层主要集中在4~32 m,冬季逆温强于夏季,晨间0.5~32 m间的温度差可达4.6℃,且红柳河四季的气温日较差均较大,秋季可达到15.7℃;夜间比湿高于白天,秋、冬季夜间逆湿层出现在10~32 m,其比湿差为0.15 g/kg左右,夏季无逆湿现象。

基于FTIR野外实测的沙漠下垫面地表发射率数据集

地表发射率是陆面过程模型模拟长波辐射和地表温度的重要参数。为解决现有地表发射率在干旱区沙漠下垫面实测数据较少的问题,利用变换热红外光谱仪FTIR观测波长8~14μm的热红外大气窗口的地表辐射光谱,再经冷热黑体和漫反射金板校正后,计算该波长范围的地表发射率光谱,将地表发射率光谱区间离散化后积分获得地表发射率值,从而建立地表发射率数据集。结果表明,该数据集中10个观测点南北贯穿塔克拉玛干沙漠且分布均匀(沙漠周边的过渡带和绿洲与沙漠腹地均有分布),该数据集可为卫星遥感资料反演干旱区地表发射率和地表温度,为探究陆面过程参数化方案在干旱区适用性等方向提供良好的数据支撑。