自从2013年全球变暖“停滞期”结束后,全球近地表温度快速升高,引起多年冻土状态发生变化。缺乏停滞期前后十年的多年冻土顶板温度数据,制约了人类对多年冻土状态变化的认识。本研究使用高精度土壤表层温度数据驱动TTOP模型生产了2003-2013年和2014-2023年多年冻土顶板温度,并使用站点观测数据进行精度验证,结果表明:2003–2013年和2014–2023年多年冻土顶板温度(小于0 ℃的区域为多年冻土区)的均方根误差分别为1.52 ℃和1.74 ℃,优于现有研究使用其它参数数据驱动TTOP模型生产的近似时期(2000–2016年)多年冻土顶板温度数据(均方根误差为1.89 ℃),特别是多年冻土边界附近(多年冻土顶板温度接近0 ℃的区域)精度提高明显。数据可用于环北极多年冻土范围判别,多年冻土顶板温度变化趋势分析。
| 采集时间 | 2003/01/01 - 2023/12/31 |
|---|---|
| 采集地点 | 环北极地区 |
| 数据量 | 274.8 MiB |
| 数据格式 | Geotiff |
| 数据空间分辨率(/米) | 1 km |
| 数据时间分辨率 | 10年 |
环北极土壤表层温度数据来自Guo et al.(2024)使用融入多种环境因子并逐月建模的方法生产的2003-2023年逐月高精度土壤表层温度数据(https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jag.2024.104114)。土地覆盖类型数据来自欧空局发布的GlobCover产品(https://due.esrin.esa.int/page_globcover.php)。土壤r因子数据来自Obu et al.(2019)发布的查找表数据(https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.04.023)。
(1)基于土壤表层温度数据分别计算出2003–2013年和2014–2023年平均地表冻结指数和融化指数。
(2)参考Obu et al.2019发布的查找表,按不同土地覆盖类型赋值得到环北极地区r因子数据。
(3)使用地表冻融指数和r因子数据驱动TTOP模型,计算出2003–2013年和2014–2023年多年冻土顶板温度数据(小于0 ℃的区域为多年冻土区)。
使用测试集站点观测数据对生产的数据集进行精度验证,采用均方根误差(RMSE)和决定系数(R²)作为指标。
验证结果表明,生产的2003–2013年和2014–2023年多年冻土顶板温度的均方根误差分别为1.52 ℃和1.74 ℃,优于现有研究使用其它参数数据驱动TTOP模型,生产的近似时期(2000–2016年)平均多年冻土顶板温度产品(均方根误差为1.89 ℃),特别是多年冻土边界附近(多年冻土顶板温度接近0 ℃的区域)精度提高明显。
| # | 编号 | 名称 | 类型 |
| 1 | 2020YFA0608501 | 北极陆地环境变化及其效应研究 | 国家重点研发计划 |
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| # | 标题 | 文件大小 |
|---|---|---|
| 1 | 2003-2023年环北极多年冻土顶板温度数据集-数据说明文档.docx | 22.9 KiB |
| 2 | 2003-2023年环北极多年冻土顶板温度数据集.zip | 274.8 MiB |
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