基于AMSR-E数据的被动微波遥感干旱指数研究

基于2005年和2006年AMSR-E(advanced microwave scanning radiometer-earth observingsystem)的亮温,计算了8个亮温比值作为候选干旱指数。假设反演出的AMSR-E Land3土壤湿度数据能反映地表干旱程度,候选干旱指数与土壤湿度的相关性分析即能显示哪一候选干旱指数较好。选择河北省3个站点,分析了相关性较好的干旱指数的年际变化,并利用该干旱指数研究了河北省2006年3月份的干旱分布,通过比较河北省136个观测站的同期降水距平百分率,表明该干旱指数具有一定的实用性。

基于BEPS模型模拟地表蒸散的干旱监测技术

为构建有效的干旱监测与评估指标,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据以及NCEP/NCAR再分析资料并基于遥感过程耦合模型BEPS模拟了地表蒸散(evapotranspiration,ET)。同时,利用通量观测网AmeriFlux的站点观测数据验证该模型在ET模拟研究中的可靠性与适应性,在此基础上,构建BMI指数,分析了2007-2009年研究区域干湿状况的时空分布特征,并与其他干旱指数进行对比分析。结果表明:12个站点通量实测值与模型模拟的ET的相关系数为0.8568(p<0.01),表明BEPS模型能够较好的模拟美国陆地生态系统的ET。BMI值的空间分布特征较为明显,与降水量与ET经纬向变化较为一致。而BMI值的时间分布特征表明,其具有较为显著的季节变化。这与地形、气候特征以及植被的分布关系密切。从检验效果来看,受降水量的影响,BMI在月尺度以上干旱监测效果相对较好。BMI与USDM的相关系数表明,本文在BEPS模型模拟ET的基础上构建的指标在干旱监测中是可行的。

同化极轨卫星陆地产品对改善陆面模式模拟能力研究进展

利用同化极轨卫星陆地产品改善陆面模式的模拟能力,是目前提升干旱监测水平研究的一个热点,也是一个难点问题。通过介绍现阶段几种典型陆面模式和同化方法,回顾了地表类型、地表反照率、植被覆盖度、地表温度、土壤湿度和降水量等主要极轨卫星陆地产品发展现状,并指出同化极轨卫星陆地产品对陆面模式模拟能力的改善作用主要受陆面模式、同化方法和卫星产品质量三方面限制。而基于较新的地表类型、(准)实时植被覆盖度和地表反照率产品及高质量的土壤湿度、地表温度和降水数据,通过优化同化方法和系统地发展陆面模式,有望进一步改善同化效果。

基于遥感-过程耦合模型的地表蒸散量应用研究

作为陆面过程中地气相互作用的重要过程之一,蒸散发（Evapotranspiration,ET）在地球的大气圈-水圈-生物圈中发挥着重要作用。利用遥感-过程耦合模型BEPS,以中分辨率成像光谱仪（MODIS）数据和NCEP/NCAR再分析资料为主要输入,模拟分析了2007—2009年美国区域的地表ET,同时利用通量观测网AmeriFlux的站点观测数据验证该模型在ET模拟研究中的可靠性与适应。结果表明：12个站点通量实测值与BEPS模型模拟的ET值的相关系数为0.7297（P〈0.05）,表明BEPS模型能够较好的模拟研究区的地表ET。ET在1年内呈现明显的单峰趋势,5—9月ET值较高,可达60 mm.mon-1以上,最小值在1月份,值为8.39 mm.mon-1,最大值在7月份,值为118.04 mm.mon-1。该区域ET的平均年总量为505 mm.a-1。受地形、气候的影响,ET最高值对应于南部区域,这些地区ET的年总量普遍在600 mm.a-1以上,最高值为1 667 mm.a-1,对应的主要覆被类型为草地和农田;中北部和东部的大部分区域ET年总量为400~600 mm.a-1;ET最小值在西部区域,年总量小于400 mm.a-1,对应覆被类型为疏林地和混交林。降水量与ET差值呈现从东向西逐渐递减的趋势,最小值主要分布在西部沙漠。整个研究区域ET与降水量之比的平均值为0.72,由东向西基本呈现增加趋势,在西部以及中北部的部分地区比值达到最大。

水稻生长和产量形成的数值模拟研究

本文提出了水稻的“底物利用函数”H(t),以模拟控制作物体内底物分配的酶系统的功能。根据碳平衡关系和米切利斯-门腾规律,建立了从动力学观点出发的、定量描述水稻营养生长和产量形成与天气条件的关系的数值模拟模式。

MetOp-A/B卫星ASCAT全球土壤水分产品对比分析

为了评估Met Op-A卫星与Met Op-B卫星ASCAT全球土壤水分产品的差异,更好地利用Met Op-A/B双星联合作业的观测成果,运用统计方法对2013年11月1日至2014年2月28日时间段内Met Op-A/B两颗卫星各自反演的全球土壤水分逐日数据进行了比较,结果表明:1上述时间段内两颗卫星的土壤水分产品的全球土壤水分干湿状况的空间分布不存在大范围差异,且土壤水分变化较大的区域与土壤水分湿区基本重合,变化较小的区域与干区基本重合;2两颗卫星土壤水分差异较大的地区主要是赤道附近地区以及我国新疆和西藏地区;3两颗卫星对土壤水分反映不一致的区域主要包括西亚和北非、赤道附近以及我国的新疆和西藏地区。使用卫星土壤水分反演数据可有效促进土壤水分监测水平的提高,服务于我国农业气象干旱预警和抗旱灌溉决策等,但在将Met Op卫星土壤水分数据引入我国西部地区前,应当先做好该地区卫星数据的评估和订正工作。

中国水稻气象情报服务系统的研究

中国水稻气象情报服务系统是一个全国水稻物候和产量动态监测系统。它以我国现行水稻气象监测网数据为信息源,通过系统内有机联系的三类功能模块和若干数据文件,实现对气象旬报的改错、补报和换算;自动建立中近期配套的预测模式,完成包括显示、打印、填图等形式的服务。本文简要介绍了本系统的功能、软件结构和模式组建等研究成果。