在全球暖化背景下,北极地区植被绿化已是公认现象,此变化深刻影响着区域内的水与能量循环。基于此背景,本数据集旨在量化1982年至2015年间,北极显著绿化区域由陆地蒸散发(ET)变化所产生的降温效应。结果现实,ET过程在夏季对北极气候产生了重要的冷却效应,在显著绿化区域内,7月的长期平均降温为-0.27°C,8月为-0.20°C,两月平均则为-0.24°C 。该数据集是基于物理经验公式计算得出的衍生产品 ,其核心输入数据源自多个权威数据库。其中,关键的蒸散发(ET)数据采用了全球陆地蒸发阿姆斯特丹模型(GLEAM)、TerraClimate及Synthesized-ET三套产品的集合平均值,以降低单一数据源的不确定性 ;气温数据来源于英国气候研究中心(CRU)的时间序列数据,用于计算潜热通量和空气密度 ;而研究范围(即“显著绿化区域”)则通过北京大学GIMMS NDVI产品进行界定 。所有输入数据均被统一处理至10 km空间分辨率和月度时间分辨率 。为确保数据的可靠性,本研究对作为关键输入的ET数据进行了严格的精度评估。评估采用“点对像元”的验证策略,利用北极地区11个FLUXNET通量站点的实测数据作为地面真值,并使用相关系数(CC)、平均偏差(BIAS)和均方根误差(RMSE)等多个统计指标进行检验 。评估结果显示,三套ET产品的集合平均值在综合表现上最优,具有最高的相关系数(0.69)和最低的均方根误差(14.70 mm),因此被选为最终计算依据 。这一严谨的验证过程确保了输入数据的准确性,从而为本降温效应数据集的可信度提供了有力支撑。
| 采集时间 | 1982/01/01 - 2015/12/31 |
|---|---|
| 采集地点 | 北极陆地 |
| 数据量 | 2.1 MiB |
| 数据格式 | Geotiff |
| 数据空间分辨率(/米) | 10km |
| 数据时间分辨率 | 月 |
关键的蒸散发(ET)数据采用了全球陆地蒸发阿姆斯特丹模型(GLEAM)、TerraClimate及Synthesized-ET三套产品的集合平均值,以降低单一数据源的不确定性;气温数据来源于英国气候研究中心(CRU)的时间序列数据,用于计算潜热通量和空气密度;而研究范围(即“显著绿化区域”)则通过北京大学GIMMS NDVI产品进行界定 。所有输入数据均被统一处理至10 km空间分辨率和月度时间分辨率 。
本研究采用了一套标准化的数据加工方法,旨在统一多源数据以进行综合分析 。首先,所有网格数据集均被处理至一个共同的面积可伸缩地球网格(EASE-Grid)上 。具体加工步骤根据数据源的特性有所不同:对于PKU GIMMS、TerraClimate和Synthesized-ET数据集,研究人员采用双线性插值法进行重投影和空间重采样 ;对于分辨率较高的GLEAM数据,则通过对其2x2的像元进行平均来聚合到10 km的网格.在数据质量控制方面,由于各网格化产品在发布前均经过严格质控,因此未发现缺失值或异常值 。而用于验证模型的站点观测数据,则预先剔除了缺失值,并采用四分位距法进行了异常值检测 。此外,为降低单一数据产品带来的不确定性,研究采用了集合平均的方法。最终用于分析的陆地蒸散发(ET)数据,是GLEAM、TerraClimate和Synthesized-ET三套产品在通过精度验证后计算出的算术平均值 ;同样地,植被指数(NDVI)也整合了两个不同版本的PKU GIMMS数据源 。这一系列预处理流程确保了所有变量在时空上的一致性和可比性,为后续的趋势分析和归因建模提供了可靠的数据基础。
本研究的数据质量通过多层次的验证和不确定性控制措施得到保障。首先,研究所选用的基础网格化数据集,包括蒸散发(ET)、植被指数(NDVI)、气象数据(CRU, TerraClimate)等,均是在其发布前经过了严格的质量控制,因此数据本身完整,无缺失值或明显异常值 。其次,针对研究中最为关键的ET数据,研究团队开展了独立的精度验证 。验证采用“点对像元”的方法 ,以北极地区11个FLUXNET通量观测站点的实测数据为地面真值 ,使用相关系数(CC)、均方根误差(RMSE)等四个统计指标 ,对三套ET产品(GLEAM, TerraClimate, Synthesized-ET)及其集合平均值进行了系统评估 。评估结果表明,三套产品的集合平均值表现最佳,其相关系数最高(CC=0.69),均方根误差(RMSE=14.70 mm)和无偏均方根误差(ubRMSE=13.36 mm)最低 。这一量化评估证实了所用ET数据的可靠性。最后,为进一步降低单一数据源可能带来的不确定性,本研究在关键变量上采用了集合平均策略 。最终分析所使用的ET数据即为上述验证中表现最优的集合平均数据 。同时,在植被动态监测方面,研究选用了经过改良的PKU GIMMS NDVI产品,该产品有效消除了卫星轨道漂移和传感器退化的影响,精度更高 。通过以上严格的筛选、独立的验证以及不确定性控制策略,确保了本研究分析所用数据的整体高质量和可靠性。
| # | 编号 | 名称 | 类型 |
| 1 | 2020YFA0608502 | 北极陆地环境变化对地—气系统能—水交换的影响及其气候效应 | 国家重点研发计划 |
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| # | 标题 | 文件大小 |
|---|---|---|
| 1 | 7月.tif | 449.4 KiB |
| 2 | data |
| # | 类别 | 标题 | 作者 | 年份 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 论文 | Changes in land evapotranspiration under vegetation greening over the Arctic: Patterns, causes and temperature effects | Linfei,Yu,Guoyong,Leng,Chenxi,Lu,Lei,Yao | 2025 |
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