北美地下水变化数据集(2002-2017)

北美地下水变化数据集由每月地下水变化的三个数据产品组成:1)北美1度网格地下水变化及其趋势;2)在萨斯克彻温省、内华达州、加利福利亚州、亚利桑那州和德克萨斯州发现的5个地下水趋势异常的区域平均地下水变化及其趋势;3)在受这些异常影响的14个省份或州的区域平均地下水变化及其趋势(萨斯克彻温省、蒙大拿州、内华达州、加利福利亚州、亚利桑那州、新墨西哥州、德克萨斯州、俄克拉荷马州、堪萨斯州、艾伯塔省、北达科他州、明尼苏达州、科罗拉多州和吉娃娃州)。该数据集可为北美可持续地下水资源管理提供新的且有用的支撑。该数据集综合利用了GRACE release-6版本的二级产品、GNSS垂直速率数据、模拟土壤湿度和雪水当量的两个陆面模型(GLDAS 2.1的NOAH和VIC)和卫星测高获取的湖水面变化数据。特别是,不同于过去的研究,这里不利于冰川均衡调整(GIA)模型去除GIA效应,而采用GRACE 数据联合GNSS垂直速率分离GIA的途径(Wang et al., 2013)。在地下水趋势异常区,每月地下水变化估计与水井记录的水位变化有一致的趋势,在14个省州的每月地下水变化基本上与降水和干旱强度水平的变化趋势较一致。通过该数据集,我们发现在Saskatchewan有一个增加的地下水趋势异常,而在内华达州、加利福利亚州、亚利桑那州和德克萨斯州则分别发现4个减少的地下水趋势异常。由于没有利用GIA模型进行GIA改正,且结果与井水位数据和干旱强度具有一致的变化趋势,说明其可靠性。该数据集可用于北美地下水异常变化地区的水资源管理。

南极海冰表面积雪厚度数据集(2002-2020)

海冰表面的积雪控制着能量收支,影响海冰的生长和消融,具有重要的气候作用。积雪厚度作为积雪的重要属性之一,对于理解气候变化、估算海冰参量等具有重要意义。被动微波数据可以获取逐日半球尺度的积雪厚度观测数据,但是原先提出的估算方法会产生明显的低估,限制了该方法的进一步应用。我们构建了一个新的且鲁棒的线性回归公式,通过引入低频信号明显改进了被动微波反演积雪厚度的效果,并且基于AMSR-E,AMSR-2和SSMIS被动微波辐射计亮温数据,应用该方法生成了2002—2020年逐日南极海冰表面积雪厚度数据集。采用7年的机载Operation IceBridge (OIB) 飞行计划获取的积雪厚度测量数据进行回归分析,发现采用垂直极化下37和19 GHz的亮温计算得到的极化梯度率(gradient ratio, GR),即GR(37/7),是用于南极海冰表面积雪厚度估算的最优极化梯度率,均方根偏差约为8.92厘米,相关系数为-0.64,并获取了相应的线性回归公式系数。GR(37/19)用于基于SSMIS的积雪厚度估算,用来填补AMSR-E和AMSR-2之间的观测空白。不同辐射计估算的积雪厚度进行了一致性校正。基于高斯误差传递法估算的积雪厚平均不确定度约为3.81厘米,占积雪厚度的12%左右。与Australian Aantarctic Data Centre发布的实测数据对比发现提出的方法明显优于原有的方法,平均差异和均方根偏差约为5.64厘米和13.79厘米,而原有方法的平均差异和均方根偏差约为-14.47厘米和19.49厘米。与Antarctic Sea Ice Processes and Climate 计划发布的船载观测数据对比发现提出的方法略优于原有方法(均方根偏差分别为16.85厘米和17.61厘米),并且该方法在海冰生长期和融化期有着相似的精度,表明该方法也可以应用于消融季。基于该套数据,我们发现2002—2020年在南极所有海域和季节内海冰表面积雪厚度均呈现降低趋势。该数据可以进一步用于再分析数据的评估,海冰厚度估算和气候模式等方面。

中国逐日雪深模拟预估数据集(2016-2065)

中国逐日雪深模拟预估数据集是采用人工神经网络模型,以NEX-GDPP模式数据集作为依托,预估的中国未来逐日雪深数据,其中雪深模拟的人工神经网络模型是以当天的最高温度、最低温度、降水数据和当天雪深数据作为模型的输入层,次日的雪深数据作为模型目标层对模型搭建,然后运用国家气象站数据对搭建的雪深模拟模型进行训练和验证进行训练,模型验证结果显示:模型迭代时空模拟能力较好;累积雪盖持续时间、累积积雪深度的模拟值和验证值的空间相关性为0.97和0.87,累积雪深的时间和空间相关性分别为0.92和0.91。在模型最优基础上,用此模型迭代模拟未来中国区域内逐日雪深数据。该数据集可以为中国未来雪灾风险评估、积雪范围变化研究以及气候变化研究提供数据支持。该数据基本信息如下:历史基准时段(1986~2005年)、未来模拟(2016~2065年)两个时间段,以及RCP4.5和RCP8.5两种情景,20个气候模式。其空间分辨率为0.25°*0.25°。该数据的投影方式为EASE-Gr,数据保存格式为nc格式。 下面是nc中数据文件信息 time:时长(单位:天)历史基准时段(起始时间:1986年1月1日,终止时期:2005年12月31日) 未来模拟(起始时间:2016年1月1日,终止时期:2065年12月31日) longitude = 320矩阵共320列 latitude = 160矩阵共160行 depth:雪深(cm) X Dimension: Xmin = 60.125; //矩阵x方向左下角网格的角落点坐标 Y Dimension: Ymin = 15.125; //矩阵y方向轴左下角网格的角落点坐标