三江源国家公园星空地一体化生态监测数据平台
Ecological Data Center of Sanjiangyuan National Park

新闻动态

NEWS

东亚-太平洋高分辨率地表下行长短波辐射数据集(2016-2020)在国家青藏高原科学数据中心发布

近日,中国科学院空天信息创新研究院胡斯勒图研究员等在美国气象学会的旗舰杂志《Bulletin of the American Meteorological Society》上发表了题为“A new benchmark for surface radiation products over the East Asia-Pacific region retrieved from the Himawari-8/AHI next-generation geostationary satellite”的论文,国家青藏高原科学数据中心(http://data.tpdc.ac.cn)作为该论文的数据仓储,目前已在线发布东亚-太平洋地表下行长短波辐射数据集(2016-2020),用户可开放获取。

地表下行长短波辐射是计算地表辐射收支的重要参数,也是陆面、水文、气候等模式的重要输入参数。随着高时空分辨率卫星的陆续发射、遥感反演算法的不断改进,对高精度的地表下行长短波辐射的需求更加迫切。为此,中科院空天院胡斯勒图研究员(主要负责云参数和短波辐射)联合中山大学王天星教授(主要负责长波辐射)等经过多年的云参数反演以及地表辐射的长期研究,研制了“基于葵花­-8新一代静止卫星的东亚-太平洋地表下行长短波辐射数据集(2016-2020)”。

该数据集的制作是基于高效的查找表方法(用于短波辐射)和通用的参数化方法(用于长波辐射),其主要输入数据为葵花-8卫星的一级数据,经反演获得云特性参量,包括云光学厚度(图1)、粒子半径、云顶温度等,进而结合辅助数据如ERA5再分析水汽、地表温度、臭氧等来计算获得地表下行长短波辐射。该方法充分发挥了葵花-8卫星高时空分辨率(10min/5km)、宽空间覆盖范围的特性(80E-200E,60S-60N),时间跨度为2016-2020年。图2和图3分别展示了葵花-8卫星地表下行短波辐射的精度验证及长波辐射与地面观测数据、CERES、ERA5资料的对比,总体上葵花-8卫星估算得到的短波辐射精度显著高于CERES和ERA5产品,长波辐射整体与这些产品精度基本一致,并在高海拔区域以及空间分辨率方面明显更具有优势。

该研究得到了国家重点研发计划(2018YFA0605401)、国家自然科学基金(42025504、 42022008、41771395)和第二次青藏高原综合科学考察(2019QZKK0206)的共同资助。

图1 (左)葵花-8的全盘真彩色合成图;(右)葵花-8反演的云光学厚度(0300 UTC on September 12, 2016

图2 2016年葵花-8、CERES和ERA5每小时SWDR结果与地面测量结果的比较(其中MBE、RMSE单位为Wm-2,地面站点数量为27个)

图3 2019年12月1日至12月15日期间青藏高原纳木错站点的葵花-8、CERES和ERA5 下行长波辐射通量产品的小时变化

论文信息:Letu, H., Nakajima, T.Y., Wang, T.X., Shang, H.Z., Ma, R., Yang, K., Baran, A.J., Riedi, J., Ishimoto, H., Yoshida, M., Shi, C., Khatri, P., Du, Y.H., Chen, L.F., & Shi, J.C. A new benchmark for surface radiation products over the East Asia-Pacific region retrieved from the Himawari-8/AHI next-generation geostationary satellite. Bulletin of the American Meteorological Society, 2021, 1-40.

论文链接:https://doi.org/10.1175/BAMS-D-20-0148.1

数据信息:胡斯勒图, 王天星等. (2021). 东亚-太平洋地表下行长短波辐射数据集(2016-2020). 国家青藏高原科学数据中心, DOI: 10.11888/Meteoro.tpdc.271729. CSTR: 18406.11.Meteoro.tpdc.271729.

数据链接:https://doi.org/10.11888/Meteoro.tpdc.271729