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祁连山综合观测网:黑河流域地表过程综合观测网(四道桥超级站气象要素梯度观测系统-2018)

该数据集包含了2018年1月1日至2018年12月31日黑河流域地表过程综合观测网下游四道桥超级站气象要素梯度观测系统数据。站点位于内蒙古额济纳旗达来呼布镇四道桥,下垫面是柽柳。观测点的经纬度是101.1374E, 42.0012N,海拔873m。空气温度、相对湿度、风速传感器分别架设在5m、7m、10m、15m、20m、28m处,共6层,朝向正北;风向传感器架设在15m处,朝向正北;气压计安装在防水箱内;翻斗式雨量计安装在28m处;四分量辐射仪安装在10m处,朝向正南;两个红外温度计安装在10m处,朝向正南,探头朝向是垂直向下;两个光合有效辐射仪安装在10m处,朝向正南,探头垂直向上和向下方向各一个;土壤部分传感器安装在塔体南侧2m处,其中土壤热流板(自校正式)(3块)依次埋设在地下6cm处;平均土壤温度传感器TCAV埋设在地下2cm、4cm处;土壤温度探头埋设在地表0cm和地下2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、160cm和200cm处;土壤水分传感器分别埋设在地下2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、160cm和200cm处。 观测项目有:风速(WS_5m、WS_7m、WS_10m、WS_15m、WS_20m、WS_28m)(单位:米/秒)、风向(WD_15m)(单位:度)、空气温湿度(Ta_5m、Ta_7m、Ta_10m、Ta_15m、Ta_20m、Ta_28m和RH_5m、RH_7m、RH_10m、RH_15m、RH_20m、RH_28m)(单位:摄氏度、百分比)、气压(Press)(单位:百帕)、降水量(Rain)(单位:毫米)、四分量辐射(DR、UR、DLR_Cor、ULR_Cor、Rn)(单位:瓦/平方米)、地表辐射温度(IRT_1、IRT_2)(单位:摄氏度)、向上和向下光合有效辐射(PAR_U_up、PAR_U_down)(单位:微摩尔/平方米秒)、平均土壤温度(TCAV)(单位:摄氏度)、土壤热通量(Gs_1、Gs_2、Gs_3)(单位:瓦/平方米)、土壤水分(Ms_2cm、Ms_4cm、Ms_10cm、Ms_20cm、Ms_40cm、Ms_80cm、Ms_120cm、Ms_160cm、Ms_200cm)(单位:体积含水量,百分比)、土壤温度(Ts_0cm、Ts_2cm、Ts_4cm、Ts_10cm、Ts_20cm、Ts_40cm、Ts_80cm、Ts_120cm、Ts_160cm、Ts_200cm)(单位:摄氏度)。 观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天144个数据(每10min),若出现数据的缺失,则由-6999标示;1-6月由于传感器的问题,降雨数据出错;7-10月由于接线问题,气压数据出错;(2)剔除有重复记录的时刻;(3)删除了明显超出物理意义或超出仪器量程的数据;(4)数据中以红字标示的部分为有疑问的数据;(5)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2018-9-10 10:30;(6)命名规则为:AWS+站点名称。 黑河综合观测网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2019-06-09

祁连山综合观测网:黑河流域地表过程综合观测网(花寨子站涡动相关仪-2018)

该数据集包含了2018年1月1日至2018年12月31日的黑河流域地表过程综合观测网中游花寨子站涡动相关仪观测数据。站点位于甘肃省张掖市,下垫面是荒漠。观测点的经纬度是100.3201E, 38.7659N,海拔1731.00m。涡动相关仪的架高4.5m,采样频率是10Hz,超声朝向是正北向,超声风速温度仪(CSAT3)与CO2/H2O分析仪(Li7500A)之间的距离是15cm。 涡动相关仪的原始观测数据为10Hz,发布的数据是采用Eddypro软件处理的30分钟数据,其处理的主要步骤包括:野点值剔除,延迟时间校正,坐标旋转(二次坐标旋转),频率响应修正,超声虚温修正和密度(WPL)修正等。同时对各通量值进行质量评价,主要是大气平稳性(Δst)和湍流相似性特征(ITC)的检验。对Eddypro软件输出的30min通量值也进行了筛选:(1)剔除仪器出错时的数据;(2)剔除降水前后1h的数据;(3)剔除10Hz原始数据中每30min内缺失率大于10%的数据。观测数据的平均周期为30分钟,一天48个数据,缺失数据标记为-6999。5月13日-7月12日以及7月16日-8月21日由于CO2/H2O红外气体分析仪出现问题,潜热和二氧化碳浓度及通量缺失。 发布的观测数据包括:日期/时间Date/Time,风向Wdir(°),水平风速Wnd(m/s),侧向风速标准差Std_Uy(m/s),超声虚温Tv(℃),水汽密度H2O(g/m3),二氧化碳浓度CO2(mg/m3),摩擦速度Ustar(m/s),奥布霍夫长度L(m),感热通量Hs(W/m2),潜热通量LE(W/m2),二氧化碳通量Fc(mg/(m2s)),感热通量的质量标识QA_Hs,潜热通量的质量标识QA_LE,二氧化碳通量的质量标识QA_Fc。感热、潜热、二氧化碳通量的质量标识分为九级(质量标识1-3数据质量好,4-6数据质量较好,7-8数据质量较差(较插补数据好);9数据质量差))。数据时间的含义,如0:30代表0:00-0:30的平均;数据以*.xls格式存储。 黑河流域地表过程综合观测网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2019-06-06

黑河流域区域尺度地表蒸散发相对真值数据集(2012-2016年)ETMap Version 1.0

地表蒸散发(Evapotranspiration,ET)是连接着陆地能量平衡、水循环以及碳循环等的重要变量,地表蒸散发的准确获取有助于全球气候变化、作物估产、干旱监测等研究,并且对区域与全球的水资源规划管理具有重要的意义。地表蒸散发的获取方法主要包括地面观测、遥感估算、模式模拟与同化等。地面观测可以获得高精度的地表蒸散发数据,但观测站点的空间代表性十分有限;遥感估算、模式模拟与同化方法可以获得空间连续的地表蒸散发,但存在精度与时空分布格局合理性的验证问题。因此,本研究充分利用众多的高精度站点观测数据,结合多源遥感信息,将地面站点观测尺度扩展至区域上,获得高精度、时空分布连续的地表蒸散发量。 基于近年来开展的“黑河综合遥感联合试验”(WATER)、“黑河流域生态-水文过程综合遥感观测联合试验”(HiWATER)、所积累的站点观测数据(自动气象站、涡动相关仪、大孔径闪烁仪等),共选用36个站点(65个站年,分布图见图1),结合多源遥感数据(土地覆盖与植被类型图,叶面积指数、地表温度等)和大气驱动数据等,运用五种机器学习方法(回归树、随机森林、人工神经网络、支持向量机、深度信念网络)分别构建了不同的地表蒸散发尺度扩展模型,对各尺度扩展模型进行了全面的对比分析,结果表明:相比于其他四种方法,随机森林方法更适合于黑河流域由站点到区域的地表蒸散发尺度扩展研究。基于优选出的随机森林尺度扩展模型,以遥感及大气驱动数据作为输入,生产了2012~2016年生长季(5~9月)黑河流域地表蒸散发时空分布图(ETMap,时间分辨率为逐日,空间分辨率为1km)。以LAS观测值为真值进行验证,结果表明:ETMap整体精度良好,上游 (LAS1)、中游 (LAS2-LAS5)和下游 (LAS6 - LAS8)的RMSE (MAPE)分别为0.65 mm/day(18.86%)、0.99 mm/day (19.13%)和0.91 mm/day (22.82%)。总之,ETMap是基于站点观测数据运用随机森林算法进行尺度扩展得到的精度较高的黑河流域地表蒸散发产品。所有站点信息和尺度扩展方法请参考Xu et al. (2018),观测数据处理请参考Liu et al. (2018)。

2019-04-25

青藏高原大气黑碳含量5个站点观测资料(2018)

青藏高原作为亚洲“水塔”为亚洲主要河流提供水资源。由生物质和化石燃料燃烧排放的BC气溶胶对辐射具有极强的吸收作用,进而对地球系统的能量收支和分布具有重要的影响,是气候环境变化不可忽视的影响因子。青藏高原周边地区排放的黑碳气溶胶经大气环流可被传输至高原内部,并沉降到雪冰表面,对降水和冰川物质平衡产生重要影响。分别在青藏高原5个台站架设黑碳仪,在线测量大气黑碳含量。这对评估黑碳对青藏高原的气候环境影响和大气污染物的跨境传输提供数据基础。

2019-01-30

青藏高原逐时10 km分辨率近地表大气驱动和地表状态数据集(2000-2010)

采用WRF模式制备的青藏高原近地表大气驱动和地表状态数据集,时间范围:2000-2010,空间范围:25-40 ºN,75-105 ºE,时间分辨率:逐时,空间分辨率:10 km,格点数为150*300。 总计有33个变量,其中包含的近地表大气变量11个: 地面上2m高度的温度、 地面上2m高度的比湿、地面气压、地面上10m风场的纬向分量、地面上10m风场的经向分量、固体降水比例、累积的积云对流降水、累积的格点降水、地表处的向下短波辐射通量、地表处的向下长波辐射通量、累计的潜在蒸发。 包含的地表状态变量有19个:各层土壤温度、各层土壤湿度、 各层土壤液态水含量、雪相态改变的热通量、土壤底部温度、地表径流、地下径流、植被比例、地面热通量、雪水当量、实际雪厚、雪密度、冠层中的水、地表温度、反照率、背景反照率、更低边界处的土壤温度、地表面处向上的热量通量(感热通量)、地表面处向上的水量通量(感热通量)。 其他变量3个:经度、纬度和行星边界层高度。

2019-01-25

玉龙雪山白水1号冰川海拔4506米日平均气象观测数据集(2014-2018)

1、数据内容:气温、相对湿度、降水、气压、风速、平均总辐射、总净辐射值及水汽压日平均数据。 2、数据来源及加工方法:由美国campel高山型自动气象站观测,其中空气温湿度传感器型号HMP155A;风速风向仪型号:05103-45;净辐射仪:CNR 4 Net Radiometer four component;大气压力传感器:CS106;雨量筒:TE525MM。自动气象站每隔10分钟自动采集一次数据,每日采集完自动统计计算得出日均值气象数据。 3、数据质量描述:数据自动连续获取。 4、数据应用成果及前景:该气象站设置在冰川中部,气象数据可为模拟预测未来气候变化背景下海洋型冰川变化对全球气候变化的响应研究提供了数据保证。

2019-01-01

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(大满超级站涡动相关仪-2017)

该数据集包含了2017年1月1日至2017年12月31日的黑河水文气象观测网中游大满超级站涡动相关仪观测数据。站点位于甘肃省张掖市大满灌区内,下垫面是玉米。观测点的经纬度是100.37223E, 38.85551N,海拔1556.06m。涡动相关仪的架高4.5m,采样频率是10Hz,超声朝向是正北向,超声风速温度仪(CSAT3)与CO2/H2O分析仪(Li7500A)之间的距离是17cm。 涡动相关仪的原始观测数据为10Hz,发布的数据是采用Eddypro软件处理的30分钟数据,其处理的主要步骤包括:野点值剔除,延迟时间校正,坐标旋转(二次坐标旋转),频率响应修正,超声虚温修正和密度(WPL)修正等。同时对各通量值进行质量评价,主要是大气平稳性(Δst)和湍流相似性特征(ITC)的检验。对Eddypro软件输出的30min通量值也进行了筛选:(1)剔除仪器出错时的数据;(2)剔除降水前后1h的数据;(3)剔除10Hz原始数据中每30min内缺失率大于10%的数据;(4)剔除夜间弱湍流的观测数据(u*小于0.1m/s)。观测数据的平均周期为30分钟,一天48个数据,缺失数据标记为-6999。4月3日-4日涡动系统的Li7500A进行标定,8月29日-9月5日采集器的问题,导致数据缺失。 发布的观测数据包括:日期/时间Date/Time,风向Wdir(°),水平风速Wnd(m/s),侧向风速标准差Std_Uy(m/s),超声虚温Tv(℃),水汽密度H2O(g/m3),二氧化碳浓度CO2(mg/m3),摩擦速度Ustar(m/s),奥布霍夫长度L(m),感热通量Hs(W/m2),潜热通量LE(W/m2),二氧化碳通量Fc(mg/(m2s)),感热通量的质量标识QA_Hs,潜热通量的质量标识QA_LE,二氧化碳通量的质量标识QA_Fc。感热、潜热、二氧化碳通量的质量标识分为三级(质量标识0:(Δst <30, ITC<30); 1: (Δst <100, ITC<100); 其余为2)。数据时间的含义,如0:30代表0:00-0:30的平均;数据以*.xls格式存储。 水文气象网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2018-08-28

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(阿柔超级站气象要素梯度观测系统-2017)

该数据集包含了2017年1月1日至2017年12月31日黑河水文气象观测网上游阿柔超级站气象要素梯度观测系统数据。站点位于青海省祁连县阿柔乡草达坂村,下垫面是亚高山山地草甸。观测点的经纬度是100.4643E,38.0473N,海拔3033m。空气温度、相对湿度、风速传感器分别架设在1m、2m、5m、10m、15m、25m处,共6层,朝向正北;风向传感器架设在10m处,朝向正北;气压计安装在2m处;翻斗式雨量计安装在阿柔超级站28m观测塔上;四分量辐射仪安装在5m处,朝向正南;两个红外温度计安装在5m处,朝向正南,探头朝向是垂直向下;光合有效辐射仪安装在5m处,朝向正南,探头朝向是垂直向上;土壤部分传感器埋设在塔体正南方向2m处,其中土壤热流板(自校正式)(3块)均埋设在地下6cm处;平均土壤温度传感器TCAV埋设在地下2cm、4cm处;土壤温度探头埋设在地表0cm和地下2cm、4cm、6cm、10cm、15cm、20cm、30cm、40cm、60cm、80cm、120cm、160cm、200cm、240cm、280cm、320cm处,其中4cm和10cm这两层有三个重复;土壤水分传感器分别埋设在地下2cm、4cm、6cm、10cm、15cm、20cm、30cm、40cm、60cm、80cm、120cm、160cm、200cm、240cm、280cm、320cm处,其中4cm和10cm这两层有三个重复。 观测项目有:风速(WS_1m、WS_2m、WS_5m、WS_10m、WS_15m、WS_25m)(单位:米/秒)、风向(WD_10m)(单位:度)、空气温湿度(Ta_1m、Ta_2m、Ta_5m、Ta_10m、Ta_15m、Ta_25m和RH_1m、RH_2m、RH_5m、RH_10m、RH_15m、RH_25m)(单位:摄氏度、百分比)、气压(Press)(单位:百帕)、降水量(Rain)(单位:毫米)、四分量辐射(DR、UR、DLR_Cor、ULR_Cor、Rn)(单位:瓦/平方米)、地表辐射温度(IRT_1、IRT_2)(单位:摄氏度)、光合有效辐射(PAR)(单位:微摩尔/平方米秒)、平均土壤温度(TCAV)(单位:摄氏度)、土壤热通量(Gs_1、Gs_2、Gs_3)(单位:瓦/平方米)、土壤水分(Ms_2cm、Ms_4cm_1、Ms_4cm_2、Ms_4cm_3、Ms_6cm、Ms_10cm_1、Ms_10cm_2、Ms_10cm_3、Ms_15cm、Ms_20cm、Ms_30cm、Ms_40cm、Ms_60cm、Ms_80cm、Ms_120cm、Ms_160cm Ms_200cm、Ms_240cm、Ms_280cm、Ms_320cm)(单位:体积含水量,百分比)、土壤温度(Ts_0cm、Ts_2cm、Ts_4cm_1、Ts_4cm_2、Ts_4cm_3、Ts_6cm、Ts_10cm_1、Ts_10cm_2、Ts_10cm_3、Ts_15cm、Ts_20cm、Ts_30cm、Ts_40cm、Ts_60cm、Ts_80cm、Ts_120cm、Ts_160cm Ts_200cm、Ts_240cm、Ts_280cm、Ts_320cm)(单位:摄氏度)。 观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天144个数据(每10min),若出现数据的缺失,则由-6999标示;土壤热通量G1在2017.1.1-2.28和2017.8.8-8.23之间,土壤热通量G3在4.16-7.6由于传感器问题,数据缺失;(2)剔除有重复记录的时刻;(3)删除了明显超出物理意义或超出仪器量程的数据;(4)数据中以红字标示的部分为有疑问的数据;(5)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2017-6-10 10:30;(6)命名规则为:AWS+站点名称。 水文气象网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2018-08-25

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(黑河遥感站自动气象站-2017)

该数据集包含了2017年1月1日至2017年12月31日黑河水文气象观测网中游黑河遥感站气象要素观测数据。站点位于甘肃省张掖市党寨镇东侧,下垫面是人工草地。观测点的经纬度是100.4756E, 38.8270N,海拔1560m。空气温度湿度传感器架设在1.5m处,朝向正北;气压计在防水箱内;翻斗式雨量计安装在0.7 m处;风速风向传感器架设在10m处,朝向正北;四分量辐射仪安装高度为1.5m,朝向正南;两个红外温度计安装高度为1.5m,朝向正南,探头朝向是垂直向下;土壤温度探头埋设在地表0cm和地下2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、160cm处;土壤水分探头埋设在2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、160cm处;平均土壤温度探头埋设在2cm和4cm;土壤热流板(3块)依次埋设在地下6cm处;两个光合有效辐射仪分别架设在冠层上方1.5m(探头垂直向上和向下方向各一个),朝向正南。 观测项目有:空气温湿度(Ta_1.5m、RH_1.5m)(单位:摄氏度、百分比)、气压(Press)(单位:百帕)、降水量(Rain)(单位:毫米)、风速(WS_10m)(单位:米/秒)、风向(WD_10m)(单位:度)、四分量辐射(DR、UR、DLR_Cor、ULR_Cor、Rn)(单位:瓦/平方米)、地表辐射温度(IRT_1、IRT_2)(单位:摄氏度)、土壤热通量(Gs_1、Gs_2、Gs_3)(单位:瓦/平方米)、土壤温度(Ts_0cm、Ts_2cm、Ts_4cm、Ts_10cm、Ts_20cm、Ts_40cm、Ts_80cm、Ts_120cm、Ts_160cm)(单位:摄氏度)、土壤水分(Ms_0cm、Ms_2cm、Ms_4cm、Ms_10cm、Ms_20cm、Ms_40cm、Ms_80cm、Ms_120cm、Ms_160cm)(单位:%)、向上与向下光合有效辐射(PAR_U_up、PAR_U_down)(单位:微摩尔/平方米秒)、平均土壤温度(TCAV)(单位:摄氏度)。 观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天144个数据(每10min),若出现数据的缺失,则由-6999标示;(2)剔除有重复记录的时刻;(3)删除了明显超出物理意义或超出仪器量程的数据;(4)数据中以红字标示的部分为有疑问的数据;(5)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2017-6-10 10:30;(6)命名规则为:AWS+站点名称。 水文气象网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2018-08-24

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(景阳岭站自动气象站-2017)

该数据集包含了2017年1月1日至2017年12月31日黑河水文气象观测网上游景阳岭站气象要素观测数据。站点位于青海省祁连县景阳岭垭口,下垫面是高寒草甸。观测点的经纬度是101.1160E, 37.8384N,海拔3750m。空气温度、相对湿度传感器架设在5m处,朝向正北;气压计安装在地面上的防撬箱内;翻斗式雨量计安装在10m处;风速与风向传感器架设在10m,朝向正北;四分量辐射仪安装在6m处,朝向正南;两个红外温度计安装在6m处,朝向正南,探头朝向是垂直向下;土壤温度探头埋设在地表0cm和地下4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、160cm处,在距离气象塔2m的正南方;土壤水分探头埋设在地下4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、160cm处,在距离气象塔2m的正南方;土壤热流板(3块)依次埋设在地下6cm处,在距离气象塔2m的正南方。 观测项目有:空气温湿度(Ta_5m、RH_5m)(单位:摄氏度、百分比)、气压(Press)(单位:百帕)、降水量(Rain)(单位:毫米)、风速(WS_10m)(单位:米/秒)、风向(WD_10m)(单位:度)、四分量辐射(DR、UR、DLR_Cor、ULR_Cor、Rn)(单位:瓦/平方米)、地表辐射温度(IRT_1、IRT_2)(单位:摄氏度)、土壤热通量(Gs_1、Gs_2、Gs_3)(单位:瓦/平方米)、土壤温度(Ts_0cm、Ts_4cm、Ts_10cm、Ts_20cm、Ts_40cm、Ts_80cm、Ts_120cm、Ts_160cm)(单位:摄氏度)、土壤水分(Ms_4cm、Ms_10cm、Ms_20cm、Ms_40cm、Ms_80cm、Ms_120cm、Ms_160cm)(单位:百分比)。 观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天144个数据(每10min),若出现数据的缺失,则由-6999标示;4cm土壤水分在11-12月份出现一些无效数值;5.13-5.27和6.7-7.5间由于采集器出现问题,数据缺失;7.17-8.17间风速传感器出现问题,数据缺失;8.6-10.13红外温度传感器出现问题,数据缺失;(2)剔除有重复记录的时刻;(3)删除了明显超出物理意义或超出仪器量程的数据;(4)数据中以红字标示的部分为有疑问的数据;(5)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2017-9-10 10:30;(6)命名规则为:AWS+站点名称。 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2018-08-22