北极放大效应是 20 世纪最显著的气候变化现象。为理解北极放大效应对全球气候变化的响应及影响,科学家们开展了 CMIP6 子计划北极放大效应比较计划(PAMIP)。 中国科学院大气物理研究所的气候系统模式 FGOALS-f3-L 参加了上述计划并完成和提交了 8 组大样本集合试验。这些试验基于陆气耦合模式,分别考虑了不同下垫面强迫的组合在工业革命前情景、 现代气候情景和未来气候变化情景下,全球海温和海冰变化对大气环流及全球气候系统的影响。所有的试验外强迫固定在 2000 年,采用 100 个集合,从 2000 年 4 月 1 日开始积分到 2001 年 6 月 30 日。以上数据为进一步理解北极放大效应现象及其影响提供了新的科学数据和科学依据。
何编
冰川表面运动提取在冰川动力学与物质平衡变化研究中具有重要意义,针对当前我国自主遥感卫星数据在冰川运动监测应用中存在的不足,选用GF-3卫星FSI模式下获取的2019—2020年间覆盖青藏高原高山区典型冰川的SAR数据,借助并行化偏移量跟踪算法获取了研究区冰川表面流速分布。GF-3影像凭借其良好的空间分辨率,在规模较小、运动缓慢的冰川运动提取方面具有显著的优势,能够更好地体现冰川运动细节信息及其差异性。该研究有助于分析气候变化背景下青藏高原地区冰川的运动规律及其时空演变特征。
闫世勇
南极McMurdo Dry Valleys 冰川表面流速遥感后处理产品,基于Antarctic Ice Sheet Velocity and Mapping Project(AIV)数据,通过先进的算法和数值工具后处理得到。该产品利用Sentinel-1/2/Landsat数据绘制,提供了McMurdo Dry Valleys 均匀、高分辨率(60m)的冰流速结果,时间覆盖范围从2015到2020。
江利明
该数据为第六次国际耦合模式比较计划 (CMIP6)在中等排放场景(ssp245)下对2020年-2100年南极海冰密集度数据的模拟。对CMIP6的25个模式数据统一插值后进行集合平均。海冰密集度数据大小在0-1之间,数据时间范围从2020年1月至2100年12月,时间分辨率为月,空间范围为南纬45°以南,空间分辨率为1°×1°。该数据提供了中等排放情景下,南极海冰的的状态和演变,可为南极未来变化等研究提供参考。
李双林, 王惠
基于CMIP6模式资料(模式列表见表1)估算了历史时期(1990-2014年)和未来(2046-2065年)不同气候变化情景下(包括SSP126, SSP245, SSP585),青藏高原和环北极地区冻土分布、冻土活动层厚度,以及冻土区陆地生态系统碳通量(总初级生产力GPP和生态系统碳源汇NEP)数据,空间分辨率为1°×1°。其中冻土分布利用空间约束方法 (Chadburn et al., 2017),基于现阶段不同温度梯度下冻土出现的概率,结合地球系统模式模拟的未来温度变化,估算未来气候变暖情景下的冻土分布。活动层厚度变化方面,利用现阶段基于遥感估算的活动层厚度对温度变化的敏感性约束地球系统模式模拟的活动层厚度变化,从而校正模型对冻土活动层厚度模拟的误差。未来冻土区碳通量为地球系统模式模拟结果的多模式集合平均值。 模拟结果表明,未来气候变化情景下青藏高原冻土将显著退化,随着未来温度升高,连续多年冻土区表现为碳源,但升温促进植被生长,在非连续冻土区碳汇能力增强。与青藏高原类似,未来环北极地区冻土也将普遍退化,未来气候变暖促进北极地区植被增长,从而增强区域碳汇。
汪涛, 刘丹, 魏建军
基于中国第33次南极科学考察,在东南极中山站至Dome A断面上获取的雪冰金属元素浓度时空分布数据集,主要包括:1、距离中山站202公里处获取的一支浅冰芯,冰芯涵盖时间长度为1990年至2017年,分辨率为年,包括金属元素铁以及氢氧同位素等数据。2、沿着东南极中山站-Dome A断面,每个10公里采集一个样品,金属元素包括稀土元素和钡等元素。数据可用于研究自然源和人类活动对南极雪冰的污染和贡献等。
杜志恒
本数据是基于气象观测数据、水文站点数据,结合各种同化数据和遥感数据,通过耦合积雪、冰川和冻土物理过程的青藏高原多圈层水文模型系统WEB-DHM(基于水和能量平衡的分布式水文模型)制备生成,时间分辨率为月尺度,空间分辨率为5km,原始数据格式为ASCII文本格式,数据种类包括格网径流与蒸发(若蒸发小于0,则表示凝华;若径流小于0,则表示当月降水小于蒸发)。若asc无法在arcmap中正常打开,请将asc文件前5行顶格。
王磊, 柴晨好
本数据是基于气象观测数据、水文站点数据,结合各种同化数据和遥感数据,通过耦合积雪、冰川和冻土物理过程的青藏高原多圈层水文模型系统WEB-DHM(基于水和能量平衡的分布式水文模型)制备生成,时间分辨率为月尺度,空间分辨率为5km,原始数据格式为ASCII文本格式,数据种类包括格网径流与蒸发(若蒸发小于0,则表示凝华;若径流小于0,则表示当月降水小于蒸发)。若asc无法在arcmap中正常打开,请将asc文件前5行顶格。
王磊, 刘虎
青藏高原气溶胶光学特性地基观测数据集采用Cimel 318太阳光度计连续观测获得,涉及珠峰站和纳木错站共两个站点。这些产品是经过云检测之后的结果。数据覆盖时间从2021年1月1日到2021年12月31日,时间分辨率为逐日。太阳光度计在可见光至近红外设有8个观测通道,中心波长分别为:340、380、440、500、670、870、940和1120 nm。仪器的视场角为1.2°,太阳跟踪精度为0.1°。根据太阳直接辐射可获得6个波段的气溶胶光学厚度,精度估计为0.01-0.02。最终采用AERONET统一反演算法,获得气溶胶光学厚度、Ångström指数、粒度谱、单次散射反照率、相函数、复折射指数和不对称因子等。
丛志远
海冰的减少和表面融水的增加,可能诱发冰流加速和锋面塌陷,对格陵兰冰架的稳定性有重大影响。然而,由于稀少的遥感观测,快速崩解之前的详细冰动态前兆和驱动因素仍然不清楚。我们通过联合使用高时空分辨率的遥感观测和冰流模型,对格陵兰岛北部Petermann冰川2017年7月26日崩解事件前的水文和运动学前兆进行了全面调查。2017年7月期间的冰流速度场的时间序列是通过Sentinel-2的观测来检索的,采样间隔为次周。冰流速度在7月26日(崩解前一天)迅速达到30米/天,这大约是平均冰川速度的10倍。
江利明
冰川是全球气候变化的放大器和指示器,目前在全球气温升高的背景下,全球范围内冰川融化持续加快。跃动冰川是一种有着间歇性和周期性加速运动的冰川,其对气候变化非常敏感。本数据集基于Landsat和Sentinel系列多源光学卫星遥感影像数据,通过对影像进行筛选、拼接、裁剪获得研究区域影像。其中,对Landsat TM 影像中L1GS 级别影像采用二阶多项式进行配准校正,影像配准后误差小于一个像素。之后利用方向相关算法进行影像匹配,生成了格陵兰冰盖典型的跃动冰川——Sortebræ 冰川在1980s至2020 年期间不同阶段的表面运动速度。本数据集期望有助于对Sortebræ 冰川跃动过程的研究,以及对全球变暖背景下冰川跃动机理的探讨。
乔刚, 孙子翔, 袁小涵
1982-2015年北极多年冻土变化生态调节价值数据集,时间分辨率为1982、2015两期以及两期变化率,覆盖范围为整个环北极苔原区,空间分辨率为8km,以多源遥感、模拟、统计和实测数据为基础,使用GIS方法和生态学方法结合,量化了北极多年冻土对生态系统的调节服务价值,单价参考了剔除降水和雪水当量后的活动层厚度与NDVI变化相关性(0.35)及其草地生态系统服务价值(苔原生态系统服务单价以1/3草地生态系统服务价值为标准)。
王世金
基于SBAS-InSAR技术获取的地表季节性形变以及基于变分模态分解校正后的ERA5-Land时空多层土壤湿度数据反演青藏高原五道梁多年冻土区域的活动层厚度,数据时间范围为2017-2020年,空间分辨率为1km。该数据产品可用于研究青藏高原多年冻土区域活动层厚度变化以及分析其与气候变化以及水循环、能量循环的相互作用关系,对于了解多年冻土退化状况、高原环境演化以及冻土退化对生态和气候的影响具有重要意义。
陆平, 郝彤, 李荣兴
南极冰盖21、22流域分布有松岛冰川、斯维特冰川等,是西南极融化最为剧烈的地区之一。本数据集首先利用Cryosat-2数据(2010年8月至2018年10月),在每个规则格网内,考虑地形项、季节波动、后向散射系数、波形前缘宽度及升降轨等因素建立平面方程,通过最小二乘回归计算格网内冰盖表面高程变化。另外,我们使用了ICESat-2数据(2018年10月至2020年12月),通过在每个规则格网内获取两个时期的卫星升降轨道交叉点处的高程差值,进而计算该时期内冰盖的表面高程变化。两个时期的面高程变化数据空间分辨率为5km×5km,文件格式为GeoTIFF,投影坐标为极地立体投影(EPSG 3031),并由所使用的卫星测高数据名称命名(即CryoSat-2、ICESat-2)。该数据可使用ArcMap、QGIS等软件打开。结果表明,该区域2010-2018年平均高程变化率为-0.34±0.08m/yr,属于融化剧烈地区。2018年10月-2020年11月年平均高程变化率为-0.38±0.06m/yr,相比于CryoSat-2计算结果该区域融化处于加剧状态。
杨博锦, 黄华兵, 梁爽, 李新武
青藏工程走廊北起格尔木,南至拉萨,其穿越青藏高原核心区域、是连通内地与西藏的重要通道。活动层厚度不仅是研究多年冻土区地面热状态的重要指标,而且是冻土工程建设中需考虑的关键因子。GIPL1.0的核心是Kudryavtesv方法,该模型考虑了雪盖、植被和不同土层的热物理性质,但尹国安等发现相比Kudryavtesv方法,引入TTOP模型后精度更高,因此结合冻结/融化指数对模型做了改进,通过实地监测数据验证发现:活动层厚度模拟误差小于50cm。因此利用改进后的GIPL1.0 模型模拟了青藏工程走廊的活动层厚度,并预测了SSP2-4.5气候变化情景下未来活动层的厚度。
牛富俊
(1)数据内容:过去200年南极区域海冰范围(最北边界)数据集;(2)数据来源及加工方法:该数据利用6条年分辨率的代用指标(冰芯MSA、积累率等),基于统计模型产生;(3)数据质量描述:年分辨率;包含区域:印度洋-西太平洋(50°–150°E, IndWPac),罗斯海 (160°E–140°W, RS),阿蒙森海(90°–140°W, AS),别林斯高晋海 (50°–90°W, BS),威德尔海 (50°W–20°E, WS);(4)可用于研究南极海冰的年代际演变特征。
杨佼
数据为excel文件,文件包括4个表格,表格名称分别为:阿勒泰积雪DOC时间系列、阿勒泰积雪雪坑数据、阿勒泰积雪MAC(吸收截面)和中亚木斯岛冰川BC、OC、DUST数据四个表格。 阿勒泰积雪DOC表格含:样品编号、采样日期、采样时间、采样深度、DOC-PPM、BC-PPb和TN-PPM共七列,47个样品数据。 阿勒泰积雪雪坑表格含:雪坑号、样品编号、采样日期、采样时间、采样深度、DOC-PPM、BC-PPb和TN-PPM共8列,238个样品数据。 阿勒泰积雪MAC表格含:采样时间、MAC和AAE共3列,46个样品数据。 中亚木斯岛冰川BC、OC、DUST数据表格含:code no(样品号)、Latitute(纬度)、Longitude(经度)、/m a.s.l(海拔高度)、snow type(积雪类型)、BC、OC和DUST共8列,按采样时间分析。共105行数据。 缩写解释: DOC:Dissolved Organic Carbon 溶解性有机碳 MAC:mass absorption cross section吸收截面 BC:black Carbon黑碳 DUST:粉尘 OC:有机碳 TN:Total Nitrate (总氮) PPM:ug g-1 (微克每克 ) PPb:ng g-1( 纳克每克)
张玉兰
亚洲高山区是世界第三极,称之为“亚洲水塔”,受气候变暖的影响,冰川持续亏损,深刻改变了冰川水资源的供需关系。为了系统认识冰川对气候变化的响应程度,项目通过冰川物质平衡的敏感性,揭示冰川物质平衡变化与气候因子之间的关系。数据包括两张图:物质平衡对气温的敏感性和物质平衡对降水的敏感性图,冰川气候敏感性分区图。 在过去70年亚洲高山区各山系的冰川物质平衡演化序列差异显著,喀喇昆仑和西昆仑地区的冰川呈现出稳定态,物质平衡为微弱的正平衡,而喜马拉雅山、天山和祁连山在1990年之后出现加速退缩的趋势。这主要归因于物质平衡对气温、降水等敏感性。利用0.5°分辨率的ERA5 气温和降水数据驱动月尺度的物质平衡模型,通过43条监测冰川的物质平衡率定参数,2000-2016年的1°×1°ASTER物质平衡数据对参数进行空间约束,利用空间参数外推的方法重建了1951-2020年亚洲高山区95085条冰川的物质平衡序列,分析了冰川物质平衡对气温(±0.5k、±1k、±1.5k)和降水(±10%、±20%、±30%)的敏感性,根据物质平衡的空间敏感性差异,结合冰川物质平衡的影响要素(夏季气温的分布、夏季降水的比率、冰川类型的分布、夏季晴空太阳辐射分布等),对亚洲高山区的冰川气候敏感性进行归类划分,主要分为为4类: 气温主控区:指气温是冰川物质平衡变化的主要控制因素,降水占据次要位置; 降水控制区:指冰川主要受降水控制,全年的冰川区气温低于0℃; 冬季累积型冰川气温、降水控制区:指冰川主要受冬季的降水补给,冰川的物质平衡变化是气温和降水共同作用的结果; 夏季累积型冰川气温、降水控制区:指冰川的补给方式是夏季降水,冰川的物质平衡是气温和降水共同作用的结果。
上官冬辉
青藏工程走廊北起格尔木,南至拉萨,其穿越青藏高原核心区域、是连通内地与西藏的重要通道。冻土温度不仅是研究多年冻土区地面热状态的重要指标,而且是冻土工程建设中需考虑的关键因子。GIPL1.0的核心是Kudryavtesv方法,该模型考虑了雪盖、植被和不同土层的热物理性质,但尹国安等发现相比Kudryavtesv方法,引入TTOP模型后精度更高,因此结合冻结/融化指数对模型做了改进,通过实地监测数据验证发现:冻土温度模拟误差小于1℃。因此利用改进后的GIPL1.0 模型模拟了青藏工程走廊的多年冻土温度,并预测了SSP2-4.5气候变化情景下未来多年冻土温度。
牛富俊
该数据集是通过中国高分辨率对地观测中心获取了青藏工程走廊地区的高分1号卫星遥感影像资料,经过多光谱与全色波段的融合处理,得到了空间分辨率2 m的影像数据,在获取地面植被信息过程中,采用面向对象的计算机自动解译与人工目视解译相结合的分类技术,面向对象分类技术是集合邻近像元为对象来识别感兴趣的光谱要素,充分利用高分辨率的全色和多光谱数据空间、纹理和光谱信息来分割和分类,以高精度的分类结果或者矢量输出。在实际操作中,借助 eCognition 软件对影像进行自动提取,主要过程为影像分割、信息提取和精度评价。经过与实地定点调查验证,整体提取精度大于90%。
牛富俊
数据是本项目成员自主研发的气候系统模式FGOALS对北极海冰密集度和海冰覆盖范围进行预测的结果。同化技术的正确选取,是北极海冰预测的重要因素,在海冰资料同化技术中,奇异值演化插值卡尔曼滤波(简称SEIK),是发展相对较早但是仍很常用的一种滤波算法,但由于计算所有格点之间的误差协方差,存在虚假的遥相关误差,因此考虑发展局部滤波方法,对海冰密集度和海冰厚度进行同化。本项目将在气候系统模式FGOALS 中,初始化处理欧洲航天局(ESA)CryoSat-2 和Soil Moisture and Ocean Salinity(SMOS)卫星遥感反演的海冰厚度数据。
宋米荣
数据是本项目成员自主研发的气候系统模式FGOALS对北极海冰密集度和海冰覆盖范围进行预测的结果。同化技术的正确选取,是北极海冰预测的重要因素,在海冰资料同化技术中,奇异值演化插值卡尔曼滤波(简称SEIK),是发展相对较早但是仍很常用的一种滤波算法,但由于计算所有格点之间的误差协方差,存在虚假的遥相关误差,因此考虑发展局部滤波方法,对海冰密集度和海冰厚度进行同化。本项目将在气候系统模式FGOALS 中,初始化处理欧洲航天局(ESA)CryoSat-2 和Soil Moisture and Ocean Salinity(SMOS)卫星遥感反演的海冰厚度数据。
宋米荣
近年来,随着南极冰盖消融的加速,冰盖2000-2019表面形成大量冰面融水。深入理解南极冰盖冰面融水的时空间分布与动态变化,对于研究南极冰盖物质平衡具有重要意义。本数据集基于2000-2019年30m空间分辨率Landsat7和Landsat8影像,利用归一化水体指数、Gabor滤波和形态学路径开操作,生成冰面融水栅格数据集,在ARCGIS中将栅格水体掩膜转换为矢量数据。本数据集是基于Landsat影像提取的2000-2019年南极冰盖消融区(南极半岛亚历山大岛)250m冰面融水数据集。时间集中在每年12月至次年2月(南半球夏季)
杨康
根据泛北极潜在热融灾害(主要为热融滑坡)诱发因素,包括:气温(冻融环境)、降雨、积雪、土壤类型、地形地貌及地下含冰量等,基于地球大数据资源库提供的基础数据,采用机器学习方法(逻辑回归、随机森林、人工神经网络、支持向量机等),以目前已有解译北半球热融滑坡为训练样本,最终获得了泛北极的热融灾害易发性(发生概率)区划图。根据驱动因素敏感性发现气候因素(气温与降雨)对热融灾害的发生于分布贡献度最大,坡度因素贡献度次之,含冰量与辐射也具有较高的贡献。
牛富俊
对于泛北极或北半球,通常使用冻融指数来预测多年冻土分布,活动层厚度及气候变化信息等。因此,结合加拿大气象中心提供的分辨率为25km月平均雪深数据,该数据基于CRUNCEP冻融指数利用雪深修正后的冻结数模型预测了泛北极多年冻土分布范围。考虑到雪深数据始于1998年而冻融指数止于2015年。所以模拟了2000-2015年的冻土分布状况。尽管国际雪冰数据中心(NSIDC)提供的泛北极多年冻土图也可以反映多年冻土的分布范围,但不能反映气候变暖背景下2000年之后的多年冻土分布状况。通过模拟得到的2000 – 2015年泛北极多年冻土面积为19.96×106 km2。和已有国际雪冰数据中心提供的多年冻土分布图不一致的地方主要位于岛状多年冻土区。
牛富俊
我们提出利用U-net网络进行冰裂隙识别探测的算法,可以实现格陵兰冰盖典型冰川冰裂隙的自动化探测。基于Sentinel-1 IW每年7、8月的数据,为了抑制SAR图像的相干斑噪声,选择Probabilistic Patch-Based Weights (PPB)算法进行滤波,然后选择具有代表性的样本输入U-net网络进行模型训练,根据训练的模型进行冰裂隙的预测。以格陵兰2个典型冰川(Jakobshavn、Kangerdlussuaq)为例分类结果的平均准确率可达94.5%,其中裂隙区域的局部准确率可达78.6%,召回率为89.4%。
李新武, 梁爽, 杨博锦, 赵京京
我们提出利用U-net网络进行冰裂隙识别探测的算法,可以实现南极冰裂隙的自动化探测。基于Sentinel-1 EW 1月、2月的数据,为了抑制SAR图像的相干斑噪声,选择Probabilistic Patch-Based Weights(PPB)算法进行滤波,然后选择具有代表性的样本输入U-net网络进行模型训练,根据训练的模型进行冰裂隙的预测。以南极5个典型冰架(Amery、Fimbul、Nickerson、Shackleton、Thwaiters)为例分类结果的平均准确率可达94.5%,其中裂隙区域的局部准确率可达78.6%,召回率为89.4%。
李新武, 梁爽, 杨博锦, 赵京京
为了更好地了解全球气候与 Fimbu与Jelbart 冰架相互作用的机理,获取该区域长时间的冰流速变化至关重要。1960s-1980s东南极Fimbul-Jelbart冰架冰流速度场数据产品集:使用早期的Argon、 Landsat MSS和TM卫星影像,基于对早期遥感影像进行预处理获得精密几何地位的正射影像,提出了人工点-特征点-格网点的三角网约束策略下的分层匹配方法,提取了东南极Fimbul-Jelbart冰架区域的历史冰流速度场数据产品。本研究对于研究东南极Fimbul-Jelbart冰架1963-1987年间历史冰流速具有重要意义,可为研究冰盖对全球气候变化的响应提供基础数据。
李荣兴, 冯甜甜, 李雁君, 程远, 乔刚
太阳总辐射和散射采用辐射表(CM22, Kipp & Zonen, 荷兰)测量,波长范围200-3600 nm。温湿度数据来源于IPEV/PNRA 项目 “Routine Meteorological Observation at Station Concordia” ,http://www.climantartide.it,地面水汽压单位为hPa。本数据集包括:利用经验模型计算的地面太阳总辐射、损失于大气中的吸收和散射辐射(小时累计值,单位MJ/m2)、大气顶和地表反照率;还包括散射因子(S/G)地面水汽压(E,单位hPa)。太阳辐射数据来源于数据提供者的计算、实验站测量,数据覆盖时间为2006-2016年(Bai, J.; Zong, X.; Lanconelli, C.; Lupi, A.; Driemel, A.; Vitale, V.; Li, K.; Song, T. 2022. Long-Term Variations of Global Solar Radiation and Its Potential Effects at Dome C (Antarctica). Int. J. Environ. Res. Public Health, 19, 3084. https://doi.org/10.3390/ijerph19053084)。该数据集可以用于南极Dome C地区太阳辐射及其衰减等相关研究。地面太阳辐射和其他气象数据可以参考:https://doi.org/10.1594/PANGAEA.935421
白建辉
太阳总辐射采用辐射表(CM21, Kipp & Zonen, 荷兰)测量,波长范围200-3600 nm。温湿度分别采用温湿度传感器HMP45C-GM (Vaisala Inc., Vantaa, Finland)测量。本数据集包括:利用经验模型计算的地面太阳总辐射、损失于大气中的吸收和散射辐射(小时累计值,单位MJ/m2)、大气顶和地表反照率;还包括散射因子(AF)地面水汽压(E,单位hPa)。太阳辐射数据来源于数据提供者的计算、实验站测量,数据覆盖时间为2007-2020年。关于数据处理和太阳总辐射计算等可参考文献:Bai, J.; Zong, X.; Ma, Y.; Wang, B.; Zhao, C.; Yang, Y.; Guang, J.; Cong, Z.; Li, K.; Song, T. 2022. Long-Term Variations in Global Solar Radiation and Its Interaction with Atmospheric Substances at Qomolangma. Int. J. Environ. Res. Public Health, 19, 8906. https://doi.org/10.3390/ijerph19158906。该数据集可以用于珠峰地区太阳辐射及其衰减等相关研究。珠峰站太阳辐射和其他气象数据可以参考:https://data.tpdc.ac.cn/zh-hans/data/b9ab35b2-81fb-4330-925f-4d9860ac47c3/。
白建辉
1963年东南极Rayner冰川基于ARGON历史遥感影像的冰流速度场数据产品。利用间隔两个月的两张1963年拍摄的解密卫星影像,基于视差分解进行分层匹配,估算了南极洲东部雷纳冰川的早期冰流速度场。估算得到速度图的精度可达到70米/年。基于光学立体像对视差分解的协同冰川表面流速估算方法。首先对待匹配影像生成核心影像,并生成核心影像的金字塔;接下来使用冰流区域掩膜,将影像分为冰流区与非冰流区分别进行匹配,其中冰流区除正常匹配步骤外,还需要进行视差分界,从而区分冰流运动对于地形视差的影响。最终通过逐层匹配的方法,我们可以在底层得到物方的DTM及冰流图。本数据对于重建东南极Rayner冰川早期表面形态及其冰流速度具有重要意义。
李荣兴, 乔刚, 叶文凯
该数据集包含北极两条大河 (北美:Mackenzie,欧亚:Lena)的观测及模拟的入海径流量及各径流成分(总径流、冰川径流、融雪径流、降雨径流)的组成,时间分辨率为月。该数据是利用项目组制作的气象驱动场数据驱动发展的VIC-CAS模型,利用观测的径流及遥感积雪数据进行校正,径流的模拟的Nash效率系数达到0.85以上,模型也能较好地模拟积雪的空间分布和年内、年际变化。 该数据可用于分析长期的流域径流的组成及变化原因,加深对北极大河径流变化的理解。
赵求东, 吴玉伟
本产品提供了项目组发展的陆面模式VIC-CAS数值模拟的1971-2017年北极两条大河(北美大陆:Mackenzie,欧亚大陆:Lena)的水循环关键变量数据集,包括:降水量、蒸散发、地表径流、地下径流、冰川径流、雪水当量和三层土壤湿度等7个变量。该数据集空间分辨率为0.1degree,时间分辨率为月。该数据集可用于长期气候变化下北极大河流域水量平衡变化分析,也可用于遥感数据产品及其他模型模拟结果的对比和验证。
赵求东, 王宁练, 吴玉伟
本产品提供了项目组发展的陆面模式VIC-CAS数值模拟的1998-2017年北极两条大河(北美大陆:Mackenzie,欧亚大陆:Lena)的水循环关键变量数据集,包括:降水量、蒸散发、地表径流、地下径流、冰川径流、雪水当量和三层土壤湿度等7个变量。该数据集空间分辨率为50km,时间分辨率为月。该数据集可用于气候变化下北极大河流域水量平衡变化分析,也可用于遥感数据产品及其他模型模拟结果的对比和验证。
赵求东, 王宁练, 吴玉伟
典型年三极冰雪微生物后处理产品收集了2010-2018年期间南北极以及青藏高原地区冰川、冰川雪和冰里采样细菌分析结果。通过整理归纳汇总得到三极区域土壤微生物后处理数据产品,数据格式为excel,方便用户查看。其中南北极和青藏高原地区冰川雪和冰里原核为刘勇勤老师实验组在2010-2018年间从NCBI数据库收集的细菌16S核糖体RNA基因序列。收集的序列通过使用DOTOUR软件计算序列之间相似度,相似度在97%以上的序列聚类为一个OTU,并定义OTU代表序列。OTU代表序列通过“Classifier”软件与RDP数据库进行比对,在可靠性大于80%的情况下鉴定到属一级水平;青藏高原冰川采集时间为2010-2018年间,包含刘勇勤老师实验组分离的青藏高原7条冰川(珠峰东绒布冰川,天山一号冰川,古里雅冰川,老虎沟冰川,木孜塔格冰川,七一冰川和玉珠峰冰川),向述荣老师分离的马兰冰川和张新芳老师分离的若岗日冰川的细菌16S核糖体RNA基因序列。冰川样品采集后带回北京青藏高原院研究所生态实验室和兰州冰冻圈国家实验室,涂布平板后于不同温度下(4-25摄氏度)培养20天-90天并挑取单菌落纯化。分离的细菌提取DNA后以27F/1492R引物扩增16S核糖体RNA基因片段,并使用Sanger法测序。16S核糖体RNA基因序列通过“Classifier”软件与RDP数据库进行比对,在可靠性大于80%的情况下鉴定到属一级水平。
叶爱中
积雪面积比例(fractional snow cover, FSC)是单位像元内积雪覆盖面积(Snow Cover Area SCA)与单位像元面积的比值。本数据集的制作方法为BV-BLRM积雪面积比例线性回归经验模型;采用的源数据为MOD09GA 500米全球逐日地表反射率产品,以及MOD09A1 500m的8天合成全球地表反射率产品;制作平台使用的是Google Earth Engine;数据范围为全球范围,数据制备时间为2000至2021年,空间分辨率为500米,时间分辨率为逐年。该套数据可为区域气候模拟、水文模型等提供积雪分布的定量信息。
马媛
若尔盖湿地观测点始海拔 3435 米,位于四川省若尔盖县花湖湿地(102°49′09″E, 33°55′09″N),下垫面为典型的高寒泥炭沼泽湿地,植被、水体和泥炭层发育良好。本数据集为2017-2019年若尔盖湿地观测点的常规气象观测数据,使用Kipp&Zonen CNR4、Vaisala HMP155A、PTB110等仪器观测获得,时间分辨率为半小时,主要包括风速、风向、气温、相对湿度、气压、向下短波辐射、向下长波辐射。
孟宪红, 李照国
三极多年冻土活动层厚度融合了两套数据产品,主要参考数据为通过GCM模型模拟生成的1990-2015年活动层厚度逐年值。本数据集的数据格式为NetCDF4格式,数据空间分辨率为0.5°,时间分辨率为年。参考校正数据集为利用统计和机器学习(ML)方法模拟得到2000-2015年的活动层厚度平均值,数据格式为GeoTIFF格式,空间分辨率为0.1°,数据单位为m。本研究工作通过对两套数据进行数据格式转换、空间插值、数据校正等后处理操作,生成了NetCDF4格式的多年冻土活动层厚度数据,其空间分辨率为0.1°,时间分辨率为年,时间范围为1990-2015年,数据单位为cm。
叶爱中
三极多年冻土区碳通量原始数据通过GCM模型模拟生成,原始数据来源于http://www.cryosphere.csdb.cn/portal/metadata/5abef388-3f3f-4802-b3de-f4d233cb333b。本数据集包含了未来2046-2065年间不同典型浓度路径(Representative Concentration Pathways,RCP)下的未来情景预估,包括RCP2.6情景、RCP4.5情景、RCP8.5情景。原始数据包括青藏高原多年冻土区NPP和GPP等表征碳通量的参数,数据格式为NetCDF4格式,数据空间分辨率为0.5°,时间分辨率为年。本研究工作通过对其进行数据格式转换、空间插值等后处理操作,生成了NetCDF4格式的多年冻土区NPP和GPP数据,其空间分辨率为0.1°,时间分辨率为年,时间范围为2046-2065年,数据单位为gc/m2yr。
叶爱中
三极多年冻土活动层厚度原始数据通过GCM模型模拟生成,原始数据来源于http://www.cryosphere.csdb.cn/portal/metadata/5abef388-3f3f-4802-b3de-f4d233cb333b。本数据集包含了未来2046-2065年间不同典型浓度路径(Representative Concentration Pathways,RCP)下的未来情景预估,包括RCP2.6情景、RCP4.5情景、RCP8.5情景。原始数据内容是青藏高原冻土区活动层厚,数据格式为NetCDF4格式,数据空间分辨率为0.5°,时间分辨率为年。本研究工作通过对其进行数据格式转换、空间插值等后处理操作,生成了NetCDF4格式的多年冻土区活动层厚度,其空间分辨率为0.1°,时间分辨率为年,时间范围为2046-2065年,单位为cm。
叶爱中
三极多年冻土范围原始数据通过GCM模型模拟生成,原始数据来源于http://www.cryosphere.csdb.cn/portal/metadata/5abef388-3f3f-4802-b3de-f4d233cb333b。本数据集包含了未来2046-2065年间不同典型浓度路径(Representative Concentration Pathways,RCP)下的未来情景预估,包括RCP2.6情景、RCP4.5情景、RCP8.5情景。原始数据内容是青藏高原的永久冻土和季节冻土的空间范围,数据格式为NetCDF4格式,数据空间分辨率为0.5°,时间分辨率为年。本研究工作通过对其进行数据格式转换、空间插值等后处理操作,生成了NetCDF4格式的多年冻土范围数据,其空间分辨率为0.1°,时间分辨率为年,时间范围为2046-2065年,多年冻土用1表示,季节冻土用0表示。
叶爱中
青藏高原被誉为“亚洲水塔”,其提供的径流作为重要的、易获取的水资源,维系着周边数十亿人口的生产生活,支撑着生态系统的多样性。准确估算青藏高原的径流,揭示径流的变化规律,有利于高原及周边地区的水资源管理和灾害风险规避。青藏高原五大河源区冰川径流分割数据集覆盖时间从1971年到2015年,时间分辨率为逐年,覆盖范围为青藏高原五条大江大河源区(黄河源,长江源,澜沧江源,怒江源,雅鲁藏布江源),空间分辨率为流域,以多源遥感和实测数据为基础使用耦合了冰川模块的分布式水文模型VIC-CAS模拟获得,使用站点实测数据对模拟结果进行了验证,其所有数据进行了质量控制。
王世金
北极多年冻土区作为全球碳库的重要组成部分,是全球气候变化最敏感的区域之一。北极地区变暖的速度是全球平均速度的两倍,引发北极多年冻土的快速变化。1982-2015北半球不同类型多年冻土区NDVI变化数据集,时间分辨率为每5年一期,覆盖范围为整个环北极国家,空间分辨率为8km,以多源遥感、模拟、统计和实测数据为基础,使用GIS方法和生态学方法结合,量化了北半球多年冻土对生态系统的调节服务功能,其所有数据进行了质量控制。
王世金
青藏高原被誉为“亚洲水塔”,是东南亚众多河流的源区,其提供的径流作为重要的、易获取的水资源,维系着周边数十亿人口的生产生活,支撑着生态系统的多样性。青藏高原五大河源区冰川径流数据集覆盖时间从2005年到2010年,时间分辨率为每5年一期,覆盖范围为青藏高原五条大江大河源区(黄河源,长江源,澜沧江源,怒江源,雅鲁藏布江源),空间分辨率为1km,以多源遥感、模拟、统计和实测数据为基础,使用GIS方法和生态经济学方法结合,量化了江河源区冰冻圈水资源服务的价值,其所有数据进行了质量控制。
王世金
本产品提供了基于陆面模式VIC预估的未来2018-2065年的北极主要大河流域的月径流、蒸散发以及土壤水。空间精度为10km。北极主要大河流域包括Lena、Yenisey、Ob、Kolyma、Yukon和Mackenzie流域。根据IPCC第五次评估报告中CMIP5中IPSL-CM5A-LR模式提供的RCP2.6(低排放强度)和RCP8.5(高排放强度)情景结果,通过统计降尺度获取的适用于北极地区0.1°的未来气候情景驱动数据。应用在全球尺度校准后的陆面水文模型VIC,基于0.1°的未来气候情景驱动数据,预估获得未来气候变化下本世纪中叶北极大河流域径流、土壤水及蒸散发的月尺度时间序列。
唐寅, 汤秋鸿, 王宁练, 吴玉伟
不同相态降水(降雪、雨夹雪和降雨)对地表水循环和能量收支产生不同性质影响。因此,对不同相态降水进行区分至关重要,特别是在气候变化背景下。基于Ding et al.(2014)提出的不同相态降水分离参数化方案和基于观测的逐日格点数据集(CN05.1),以湿球温度、相对湿度、地表气压和高程数据作为输入,我们生成了一套1961-2016年期间中国区域不同相态降水(降雪、雨夹雪和降雨)及其湿球温度阈值的逐日格点数据集,空间分辨率为0.25°。在此基础上,进一步计算了逐年降雪、雨夹雪和降雨总量。该数据可为冰冻圈科学、水文学、生态学和气候变化相关研究提供基础数据。
苏勃, 赵宏宇
山地冰川是中国西部及其周边地区重要的淡水资源。由于冰川融水在流域尺度为生态和社会经济用水提供补给,因此,确定冰川作用(补给)流域是开展冰川水资源供给功能和服务研究的基础。基于Randolph Glacier Inventory 6.0、中国历次冰川编目、中国三级流域边界数据(中国科学院资源与环境科学数据中心提供)和全球流域边界数据HydroBASINS(www.hydrosheds.org),通过将冰川分布数据与流域边界数据进行相交分析,生成了20世纪50年代至21世纪20年代(至今)(1)中国两级冰川作用流域边界、(2)中国冰川作用的国际河流流域边界以及(3)亚洲高山区冰川作用流域边界数据。该数据兼顾了中国和全球常用流域边界,并将二者很好匹配,以期为中国及其周边地区冰川水资源研究提供基础数据。
苏勃
该数据集包含了2021年1月1日至2021年12月31日黑河流域地表过程综合观测网上游阿柔超级站宇宙射线观测系统数据。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100.4643° E, 38.0473° N,海拔3033m。仪器探头底部距地面0.5m,采样频率是1小时。 宇宙射线仪器的原始观测项目包括:电压Batt(V)、温度T(℃)、相对湿度RH(%)、气压P(hPa)、快中子数N1C(个/小时)、热中子数N2C(个/小时)、快中子采样时间N1ET(s)及热中子采样时间N2ET(s)。发布的数据为经过处理计算后的数据,数据表头包括:Date Time(日期 时间)、P(气压 hPa)、N1C(快中子数 个/小时)、N1C_cor(气压订正的快中子数 个/小时)和VWC(土壤体积含水量 %),其处理的主要步骤包括: 1) 数据筛选 数据筛选共四条标准:(1)剔除电压小于和等于11.8伏特的数据;(2)剔除空气相对湿度大于和等于80%的数据;(3)剔除采样时间间隔不在60±1分钟内的数据;(4) 剔除快中子数较前后一小时变化大于200的数据。剔除及缺失数据用-6999补充。 2) 气压订正 根据仪器说明手册中提到的快中子气压订正公式,对原始数据进行气压订正,得到订正后的快中子数N1C_cor。 3) 仪器率定 在计算土壤水分的过程中需要对计算公式中的N0进行率定。N0为土壤干燥条件下的快中子数,通常使用测量源区内的土样得到实测土壤水分(或者通过比较密集的土壤水分无线传感器获取)θm(Zreda et al. 2012)和对应时间段内的快中子校正数据N,再通过公式反求得到N0。 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Zhu et al. (2015)。
刘绍民, 车涛, 朱忠礼, 徐自为, 张阳, 谭俊磊, 任志国, 李新
该数据集包含了2021年1月1日至2021年12月31日黑河流域地表过程综合观测网上游垭口站气象要素观测数据。站点位于青海省祁连县大冬树垭口,下垫面是高寒草甸。观测点的经纬度是100.2421E, 38.0142N,海拔4148m。发布的数据包括空气温度、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2m处;风速与风向传感器架设在10m,朝向正北;四分量辐射仪在气象塔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;土壤水分探头埋设在地下4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、160cm处;土壤热流板埋设在地下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_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:体积含水量,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;;(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:2021-9-10 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)。
刘绍民, 车涛, 徐自为, 张阳, 谭俊磊, 任志国, 李新
该数据集包含了2021年1月1日至2021年12月31日黑河流域地表过程综合观测网上游大沙龙站气象要素观测数据。站点位于青海省祁连县西侧沙龙滩地区,下垫面是沼泽化高寒草甸。观测点的经纬度是98.9406E, 38.8399N,海拔3739m。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,并距离气象塔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:体积含水量,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;(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:2019-9-10 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)。
刘绍民, 车涛, 徐自为, 张阳, 谭俊磊, 任志国, 李新
该数据集包含了2021年1月1日至2021年12月31日的黑河流域地表过程综合观测网上游景阳岭站涡动相关仪观测数据。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。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(CSAT3B)与CO2/H2O分析仪(Li7500DS)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。冬季由于供电不足,观测数据会有一些缺失。 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)。
刘绍民, 车涛, 徐自为, 张阳, 谭俊磊, 任志国, 李新
该数据集包含了2021年1月1日至2021年12月31日的黑河流域地表过程综合观测网上游垭口站涡动相关仪观测数据。站点位于青海省祁连县,下垫面是高寒草甸。观测点的经纬度是100.2421, 38.0142N,海拔4148 m。涡动相关仪的架高3.2m,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。该站冬季会出现缺电现象,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)。
刘绍民, 车涛, 徐自为, 张阳, 谭俊磊, 任志国, 李新
土壤冻结深度(SFD)是评估冻土区水资源平衡、地表能量交换和生物地球化学循环变化所必需的,是冰冻圈气候变化的重要指标,对季节性冻土和多年冻土都至关重要。 本数据是基于Stefan方程,对CanEMS2 (RCP 45和RCP85)、GFDL-ESM2M (RCP26、RCP45、RCP60和RCP85)、HadGEM2-ES(RCP26、RCP45和RCP85)、IPSL-CM5A-LR(RCP26、RCP45、RCP60和RCP85)、MIROC5(RCP26、RCP45、RCP60和RCP85)和NorESM1-M(RCP26、RCP45、RCP60和RCP85)等多模型不同情景下,利用逐日气温的预测数据及E-factor数据,获得2007-2065年空间分辨率为0.25度,青藏高原区域年平均土壤冻结深度数据集。
潘小多, 李虎
本数据集包含:(1)基于测高卫星提取的北半球16个大型湖泊水库冰厚数据,时间跨度为1992-2019年,时间分辨率10天,文件名为Altimetric LIT for 16 large lakes.xlsx;(2)基于遥感湖冰模型的北半球1,313个面积50km^2以上湖泊的逐日湖冰厚度和湖泊表面积雪深度数据,时间跨度为2003-2018年,文件格式为nc格式;(3)未来湖冰厚度变化的预测情况,时间跨度2071-2099年,文件为table S1.xlsx;(4)一个用于查找湖泊的对照表,包含湖泊ID,名称,地理坐标和面积等信息。本数据集可以为全球湖冰和湖面积雪研究提供基础信息,便于深入理解在变化环境下湖冰的演变规律及其对湖泊生态环境和区域社会经济的影响。
李兴东, 龙笛, 黄琦, 赵凡玉
冻结(融化)指数是指一年内小于(大于)0 ℃的所有温度的和。地表冻结(融化)指数是度量地表冻结(融化)时间和能力大小的重要参数,可反映区域的冻融环境特征。基于MODIS-LST数据产品,来源于国家青藏高原科学数据中心,采用MATLAB语言读取三江流域内数据,结合冻结(融化指数)公式计算,获得了三江流域外动力环境因素地表冻结、融化指数空间分布数据集(2003~2015平均),该数据集可较好的反映三江流域地表冻结、融化的能力,从而反映区域的冻融环境特征,为冻融滑坡的发育提供重要的外动力环境因素。
刘明浩
本数据是研究团队综合利用Sentinel-1 SAR数据,AMSR-2微波辐射计数据以及MODIS LST产品所生产的青藏工程走廊区域高分辨土壤冻融数据集。基于新提出的算法,本产品提供月尺度100m空间分辨土壤冻融状态检测结果,并通过气象站点和土壤温度站点进行精度验证。基于青藏工程走廊地区的4个气象站点进行精度验证,结果表明基于升轨和降轨Sentinel-1的土壤冻融检测结果的整体准确率分别为84.63%和77.09%。基于那曲土壤湿度/温度监测站点进行精度验证,升轨和降轨结果的平均整体精度为78.58%和76.66。该产品弥补了传统土壤冻融产品空间分辨率不足(>1km)的问题,为青藏工程走廊区域高分辨率土壤冻融监测提供了可能。
周欣, 刘修国, 周俊雄, 张正加, 陈启浩, 解清华
基于长时间序列MODIS积雪产品,采用隐马尔可夫随机场(Hidden Markov Random Field, HMRF)建模框架,制备了青藏高原2002-2021年空间分辨率为500 m的逐日无云积雪数据集。该建模框架将MODIS积雪产品的光谱信息、时空背景信息,以及环境相关信息以最优形式进行整合,不仅填补了云层遮挡引起的数据空缺,而且提高了原始MODIS积雪产品的精度。特别地,本数据集在环境背景信息中引入了太阳辐射能量对积雪分布的影响,有效改进了地形复杂山区的积雪识别精度。通过与实测雪深、Landsat-8 OLI识别的积雪分布对比分析,本数据集精度依次为98.31%和92.44%,并且在积雪转化期、海拔较高、太阳辐射较多的阳坡提升效果显著。本数据集改善了原始MODIS积雪产品时空不连续和在地形复杂山区精度较低的问题,能为青藏高原气候变化研究和水资源管理提供重要的数据基础。
黄艳, 许嘉慧
1978-2016青藏高原湖冰物候数据集包含青藏高原132个湖泊(面积大于40平方公里)1978-2016年的湖冰物候(开始结冰日、完全结冰日、开始融化日、完全融化、冰期、完全结冰期)。数据集利用模型和遥感结合的方式获取物候信息,首先基于MOD11A2提取的全湖平均湖面温度率定改进的湖泊半物理模型(air2water)生成日尺度长时序湖面温度序列,再利用MOD10A1雪覆盖产品获取湖冰物候提取的温度阈值。与现有研究结果和数据集对比,相关性(R方)高于0.75。该数据集结合遥感技术和数值模型的优势,为大时空尺度上分析青藏高原湖泊水-气交换、水热平衡及湖泊中生物化学过程对气候变化的响应提供支撑。
郭立男, 吴艳红, Zheng Hongxing, 张兵, 迟皓婧, 范兰馨
冰川物质平衡是表征冰川积累和消融量值的重要冰川学参数之一。冰川物质平衡是联系气候和冰川变化的纽带,是冰川对所在地区气候状况的直接反映。气候变化导致冰川的物质收支状况发生相应的变化,而这种物质上的收支变化又可以引起冰川运动特征及冰川热状况的改变,进而导致冰川末端位置、面积和冰储量的变化。监测方法即在冰川表面设置固定标志花杆,定期监测冰川表面相对于花杆顶点的距离,以计算冰雪消融量;在积累区定时定点开挖雪坑或钻孔取样,测量雪层密度,分析雪-粒雪-附加冰层位特征,计算雪层积累量;再将单点监测结果绘到大比例尺冰川地形图上,按净平衡等值线法或等高线分区法计算整条冰川的瞬时、季节(如冬季和夏季)及年度的物质平衡分量。该数据集为青藏高原及天山地区不同代表性冰川年物质平衡数据,单位为毫米水当量。
邬光剑
冰川是西部山区河流的补给水源,是西部地区人们赖以生存、发展工、农、牧业的最基本要素之一。冰川既是宝贵的淡水资源,又是山区形成严重自然灾害的发源地,如突发性冰湖溃决洪水、冰川泥石流和冰崩等。冰川水文监测是研究冰川融水特征、冰川融水对河流的补给作用、冰川表面消融与径流关系、冰面产流和汇流过程、及冰川和季节性积雪融水诱发的洪水和泥石流计算和预报的基础。目前主要以在流域出山口建立水文监测站,开展实地监测为主。本数集为4条代表性冰川的月值径流数据 (珠西沟冰川、帕隆4号冰川、老虎沟冰川、七一冰川)。通过雷达或压力式水位计测量冰川融水相对水位变化,通过实地径流断面测流与相对水位建立径流曲线,计算每条冰川的径流总量,径流单位为m3/s。
杨威, 李忠勤, 王宁练, 秦翔
湖泊汇集上游流域的径流及其携带的泥沙和营养物质,是流域中物质迁移的重要“归宿”,因此湖泊水体和沉积物属性在很大程度上受湖泊流域的属性(如湖泊上游的气候、地形和植被条件)影响。本数据集根据数字高程模型提取青藏高原上1525个湖泊(面积从0.2到4503平方公里)的流域范围,计算了湖泊水体、地形、气候、植被、土壤/地质和人类活动等6方面的721个属性,是首套青藏高原湖泊流域属性数据集,可为青藏高原湖泊(特别是缺资料湖泊)研究提供基础数据。
刘军志
本数据集是以UEA-CRU与UDEL提供的长时间尺度(1901-2016年)温度计算的冻结指数作为输入数据,通过Stefan经验公式计算雅鲁藏布江流域土壤冻结深度,并插值模拟输出的30年尺度平均土壤冻结深度数据集。本数据集是以UEA-CRU与UDEL提供的长时间尺度(1901-2016年)温度计算的冻结指数作为输入数据,通过Stefan经验公式计算雅鲁藏布江流域土壤冻结深度,并插值模拟输出的30年尺度平均土壤冻结深度数据集。
刘磊, 罗栋梁, 王磊
沱沱河源区植被类型图是基于 319 个地面采样点数据结合随机森林(RF)分类方法进行创建的。随机森林分类器的16个输入变量包括了Landsat-8的可见光、短波红外和热红外波段值及其反演的植被指数和地表温度数据等。根据研究区的植被特征及多年冻土模拟的需要,该图对高寒沼泽草甸(alpine swamp meadow)、高寒草甸(alpine meadow)、高寒草原(alpine steppe)和高寒沙漠(alpine desert )等4种植被类型进行了分类。图件的空间分辨率为30 m,可以提供更细节的植被类型的位置信息。
邹德富, 赵林, 刘广岳, 杜二计, 胡国杰, 李智斌, 吴通华, 吴晓东, 陈杰
热融滑塌是由于富冰多年冻土退化而导致的一种类似滑坡的热喀斯特地貌。一旦形成,它们会以较高的速度(几米至几十米每年)溯上坡方向扩张,垮塌的土壤和岩石会流向周边,对基础设施构成威胁,并可能释放冻土中的碳。已有研究表明,热融滑塌广泛地分布于多年冻土区,并且最近十多年它们的数量和影响范围显著增加。青藏工程走廊跨越多年冻土区,是连接内地与西藏的动脉,但已有研究对热融滑塌的分布和影响的认识还十分缺乏。为了对整个青藏工程走廊的热融滑塌进行详细和全面的调查,本研究使用深度学习方法以及目视解译和实地验证,识别并勾勒了2019 年该区域的热融滑塌。使用的高分辨率遥感影像是PlanetScope微小卫星影像,分辨率为 3 米,有4个波段,完全覆盖了整个工程走廊的多年冻土区( 约54,000 平方公里)。该方法结合深度学习的高效性及自动化和人工解译的可靠性,对整个区域进行接近十次的迭代制图,最大程度地避免漏检和误检。目视解译根据其地貌特征和时间变化(2016至2020)检查深度学习算法自动勾绘的热融滑塌。结果中包含 875 个热融滑塌的边界,以及它们的一些属性,包括编号、经纬度、置信概率和时间等信息。该结果为研究青藏工程走廊多年冻土退化以及相应的影响提供了一个重要的基准数据集。
夏卓璇, 黄灵操, 刘琳
冰川区域内的近地表气温变化和温度预测的可靠性是水文和冰川学研究的重要问题,由于缺乏高海拔观测,这些问题仍然难以捉摸。本研究基于从 6 个不同流域的 12 个自动气象站、43 个温度记录仪和 6 个国家气象站收集的 2019 年气温数据,展示了不同冰川/非冰川地区的气温变化,并评估了不同温度预测的可靠性,以减少消融估计中的误差。结果表明,不同气候背景下温度递减率 (LRs) 的空间异质性很大,最陡峭的 LRs 位于寒冷干燥的青藏高原西北部,最低的 LRs 位于受暖湿季风影响的青藏高原东南部。青藏高原西部和中部高海拔冰川区的近地表气温受下降风的影响较小,因此可以从冰川外的记录中线性预测。相比之下,青藏高原东南部温带冰川上盛行的局地降风风对环境气温的降温作用明显,因此,冰川上气温明显低于同等海拔的非冰川地区。因此,来自低海拔非冰川站的线性温度预测可能导致正度日数高估 40%,特别是对于流线距离长且冷却效果显着的大型冰川。这些发现提供了值得注意的证据,表明在估算青藏高原冰川融化时,应仔细考虑不同气候条件下高海拔冰川的不同 LR 和相关冷却效应。
杨威
本数据为末次冰盛期以来亚洲高山区冰川分布的模拟数据,其中包括典型区域(亚洲高山区、天山、喜马拉雅山、帕米尔高原)年分辨率的冰川面积变化序列以及典型时期(LGM(20000~19000ka),HS1(17000~16000ka),BA(~14900~14350ka),YD(12900~12000ka),EH(9500~8500ka),MH(6500~5500ka),LH(3500~2500ka)和Modern(1951~1990))1km分辨率的亚洲高山区冰川分布。该数据以基于CCSM3气候模式的TRACE全强迫模拟试验数据为外强迫场,驱动1km分辨率的PISM冰盖模式,从而获取末次盛冰期以来亚洲高山区冰川的可能分布。该数据可以用于研究末次冰盛期以来亚洲高山区冰川分布的变化及其对湖泊水位、径流、地貌等环境和气候要素的影响。
燕青
包括典型冰川(浪卡子县枪勇冰川:东经90.23°,北纬28.88°,海拔4898米,地表覆被为基岩;申扎县甲岗山冰川:东经88.69°,北纬30.82°,海拔5362米,地表覆被为碎石和杂草)水下20cm左右,绝对压力和水体温度。该自动水位计的数据采用USB离线获取的方式收集,初始记录时间为2021年6月19日20时00分,记录间隔为10分钟,2021年9月18日11:00现场下载数据。数据完整。
张东启
该数据集主要内容为青藏公路G109、青藏铁路以及新藏公路G219国道沿线地质灾害、路面病害以及桥涵病害调查数据集,调查时间为2020年8月12日--2020年8月19日,2021年7月26日--2021年8月15日。调查对象为南亚通道及喜马拉雅山区工程。调查的病害类型主要包括冻融诱发的地质灾害(落石、危岩体、泥石流冲沟及碎屑坡)、路面裂缝类病害、松散类病害、坑槽类病害、路基变形类病害以及桥涵病害等等。采用人工调查的方法,观察各类病害破损情况,按要求详细记录路面、桥涵以及地质灾害各种破坏类型的数量(范围)、破坏程度及所在位置。该数据集可为全面了解南亚通道及喜马拉雅山区工程冻融病害情况及相关研究提供依据。
李国玉
1967-2020年湖水表面温度(LSWT, 下社站); 1994-2020年湖冰冰厚和和结冰期(下社站); 1956-2020年流域径流(布哈站); 1956-2020年水位(下社站); 1956-2020年湖泊面积 ( 根据2001-2020年Landsat数据提取的湖泊面积和实测的湖泊水位建立面积-水位关系,从而利用实测水位数据估算无Landsat影像年份的面积); 1958-2019年气温(刚察站); 1958-2019年降水量(刚察站)
张国庆
冰盖表面融化是影响格陵兰冰盖物质平衡的主要原因,同时冰雪的反射率较高,冰盖表面融化会造成辐射能量收支差异,进而影响海-陆-气之间能量交换。高分辨率冰盖表面融化产品的生成,对研究格陵兰冰盖表面融化及其对全球气候变化的响应提供重要信息支撑。本数据集基于微波辐射计与光学反照率产品,对微波辐射计当日、冬季(12-次年2月)平均和1月平均进行波段合成,利用Gram-Schmidt方法将微波辐射计波段合成数据与MODIS GLASS反照率产品融合,使其空间分辨率从25 km提高至0.05˚。然后基于微波辐射计当日与冬季亮温差值的阈值法对降尺度结果提取格陵兰冰盖表面融化,得到1985年、2000年、2015年格陵兰冰盖表面0.05˚ 每日融化产品。该数据集0.05˚ 的空间分辨率高于目前国内外已发布数据集,凸显了辐射计和反照率数据对表面融化的响应,空间细节特征更加清晰,保持了原辐射计产品的动态范围,有效地抑制了辐射计噪声。该数据集的数据类型为整型,其中1代表融化,0代表未融化,255代表冰盖以外掩膜区域,数据集以“*.nc”格式存储。
魏思怡, 刘岩
该数据集是刘勇勤课题组从2010年以来多次野外采样积累的数据汇总而成,包括青藏高原12个冰川的冰芯和雪坑微生物丰度数据(5409条记录)和38个冰川的溶解性有机碳和总氮数据(2532条记录,包括冰芯、雪坑、表面冰、表面雪和冰前径流等生境)。所采样的冰川覆盖范围广,气候条件多样,多年平均气温从-13.4℃(古里亚冰川)到2.9℃(朱溪沟冰川),多年平均降水量从76.9毫米(15号冰川)到927.8毫米(24K冰川)。这些数据可为研究冰川碳氮循环和全球变暖背景下冰川退缩对下游生态系统的影响提供基础数据。
刘勇勤
本数据集为覆盖全球范围考虑积融雪过程的标准化水分距平指数(SZIsnow),该干旱指数数据集由GLDAS-2驱动产生。该指数考虑了与干旱发展相关的诸多水文过程,尤其是积融雪过程。目前许多干旱指数忽略了积融雪过程,导致不能准确地对积雪地区干旱的发生和发展进行评估,该指数很好地弥补了这一不足,解决了干旱物理机制解析与多时间尺度分析无法兼顾,不同类型干旱难以统一评估的两个难题。经验证该指数能够很好地对全球不同地区的历史干旱时间进行定量描述,其优异表现在高纬度和高海拔地区更为突出。因此本数据集可以为干旱的监测评估以及干旱相关研究提供科学参考。
吴普特, 田磊, 张宝庆
格陵兰冰盖的物质损耗是近几十年来全球海平面上升的主要贡献者,在全球变暖的趋势下,格陵兰冰盖正在加速融化,探索其物质平衡对气候的变化响应具有重要的科学意义。作者基于MEaSUREs格陵兰触地线产品和流域边界,将触地线离散化,结合1985-2015年的MEaSUREs年度冰流速数据,和BedMachine v3冰厚度数据,矢量计算触地线各通量出口单元处冰通量;我们使用RACMO2.3p2模式的表面物质平衡数据,空间计算各流域表面物质平衡,并结合冰通量结果,得到格陵兰冰盖物质平衡数据集(1985-2015年)。该数据集包括1985年、2000年、2015年三年的格陵兰冰盖各流域物质平衡结果,含有各通量出口单元位置对应的年度冰流速、冰厚度、冰通量等信息。该数据集实现了触地线处冰通量的精细评估,可以反映近三十年格陵兰冰盖各流域物质平衡的变化情况和空间分布特征,为后续格陵兰冰盖物质平衡的精细变化评估及预测,和冰盖损耗机理探究提供基础性数据。
林依静, 刘岩, 程晓
南极冰盖是全球海平面上升的最大潜在来源之一,准确确定冰盖物质收支情况是理解南极冰盖动态变化的关键,对理解冰盖演变历程、准确预测未来全球海平面上升都是至关重要的。作者基于MEaSUREs触地线产品和MEaSUREs南极流域边界,将触地线离散化,结合1985-2015年的MEaSUREs和RAMP年度冰流速数据,和BedMachine冰厚度数据,矢量计算触地线各通量出口单元处冰通量;使用RACMO2.3p2模式的表面物质平衡数据,空间计算各流域表面物质平衡,并结合冰通量结果,得到南极冰盖物质平衡数据集(1985-2015年)。该数据集包括1985年、2000年、2015年三年的南极冰盖各流域物质平衡结果,含有各通量出口单元位置对应的年度冰流速、冰厚度、冰通量等信息。该数据集实现了触地线处冰通量的精细评估,可以反映近三十年南极冰盖各流域物质平衡的变化情况和空间分布特征,为后续南极冰盖物质平衡的精细变化评估及预测,和冰盖损耗机理探究提供基础性数据。
林依静, 刘岩, 程晓
冰雪具有高反射率,冰盖表面融化会降低地表反照率进而影响区域能量平衡,表面融化形成的水文系统会影响冰盖稳定性进而影响冰盖物质平衡。本数据集基于微波辐射计与光学反照率产品,对微波辐射计当日、冬季(6-8月)平均和7月平均进行波段合成,利用Gram-Schmidt方法将微波辐射计波段合成数据与MODIS GLASS反照率产品融合,使其空间分辨率从25 km提高至0.05˚。然后基于微波辐射计当日与冬季亮温差值的阈值法对降尺度结果提取南极冰盖表面融化,得到1985-1986年、2000-2001年、2015-2016年南极冰盖表面0.05˚ 每日融化产品。该数据集0.05˚ 的空间分辨率高于目前国内外已发布数据集,凸显了辐射计和反照率数据对表面融化的响应,空间细节特征更加清晰,保持了原辐射计产品的动态范围,有效地抑制了辐射计噪声,更好的反映了山区、触地线区域和冰架的融化范围随时间的梯度演变特征,产品精度更高。该数据集的数据类型为整型,其中1代表融化,0代表未融化,255代表冰盖以外掩膜区域,数据集以“*.nc”格式存储。
魏思怡, 刘岩
最大冻结深度是季节冻土热状态的重要指标,由于全球变暖,季节冻土的最大冻结深度不断下降。发布了中国西北五省、西藏和周边地区1961-2020年每10年的最大冻结深度数据集,空间分辨率为1km。该数据集是采用2001-2010年的最大冻结深度实测数据和空间环境变量构建的支持向量机回归模型,模拟了1961-2020年中国西北、西藏和周边地区的最大冻结深度。验证结果表明:支持向量机回归模型具有良好的空间泛化能力,最大土壤冻结深度的预测值和实测值之间具有较高的一致性,1980s、1990s、2000s和2010s四个时期模拟结果的决定系数分别为0.77、0.83、0.73和0.71。预测结果的百分位区间表明,模拟结果具有良好的稳定性。基于该数据集,发现我国西北地区最大土壤冻结深度不断下降,其中,青海的下降速率最快,平均每十年下降0.53 cm。该数据集为中国西北、高山亚洲和第三极等地区季节冻土的研究提供数据支持。
王冰泉, 冉有华
本数据集来源于论文:Xiaodan Wu, Kathrin Naegeli, Valentina Premier, Carlo Marin, Dujuan Ma, Jingping Wang, Stefan Wunderle. (2021). Evaluation of snow extent time series derived from AVHRR GAC data (1982-2018) in the Himalaya-Hindukush. The Cryosphere, 15, 4261–4279. 在这篇文章中,分别基于地面站点数据、Landsat数据和MODIS积雪产品,首次在长时间尺度上(1982-2018)对AVHRR GAC 积雪产品在兴都库什喜马拉雅山脉的表现进行全面的评估,包括该产品的精度/准确性在长时间序列上的一致性,以及该产品与Landsat和MODIS积雪数据在空间分布上的一致性,并揭示了影响AVHRR GAC积雪产品精度的主要因素。
吴小丹
地表土壤水分(SSM)是了解地球表面水文过程的关键参数。长期以来,被动微波(PM)技术一直是在卫星遥感尺度上估算SSM的主要选择,而另一方面,PM观测的粗分辨率(通常>10 km)阻碍了其在更细尺度上的应用。虽然已经提出了定量研究,以缩小基于卫星PM的SSM的规模,但很少有产品可供公众使用,以满足1km分辨率和全天候条件下每日重访周期的要求。因此,在本研究中,我们在中国开发了一种具有所有这些特征的SSM产品。该产品是通过在36 km处对基于AMSR-E和AMSR-2的SSM进行降尺度生成的,涵盖了2003-2019年间两台辐射计的所有在轨时间。MODIS光学反射率数据和在多云条件下填补空白的每日热红外地表温度(LST)是降尺度模型的主要数据输入,以实现SSM降尺度结果的“全天候”质量。4月至9月期间,这一开发的SSM产品的每日图像在全国范围内实现了准完全覆盖。在其他月份,与最初的每日PM观测值相比,开发产品的全国覆盖率也大大提高。我们根据2000多个专业气象和土壤水分观测站的现场土壤水分测量结果对该产品进行了评估,发现该产品的精度在晴空到多云的所有天气条件下都是稳定的,无偏RMSE的站平均值在0.053 vol到0.056 vol之间。此外,评估结果还表明,开发的产品在1km分辨率下明显优于广为人知的SMAP Sentinel(主被动微波)组合SSM产品。这表明,我们开发的产品在改善未来水文过程、农业、水资源和环境管理相关调查方面可能带来的潜在重要效益。
宋沛林, 张永强
在国家重点研发计划“冰冻圈和极地环境变化关键参数观测与反演”第一课题“冰冻圈关键参数多尺度观测与数据产品研制“的资助下,中国科学院青藏高原研究所张寅生课题组发展了青藏高原地区降尺度雪深产品。青藏高原积雪深度降尺度数据集来源于积雪概率数据和中国雪深长时间序列数据集的融合结果,采用新发展的亚像元时空分解算法对原始0.25度的积雪深度数据进行时空降尺度,得到0.05度逐日积雪深度产品。通过降尺度前后的雪深产品精度评估的对比,发现降尺度后雪深产品的均方根误差由原产品的2.15 cm减少到了1.54 cm。 青藏高原积雪深度降尺度数据集(2000-2018)的产品信息细节如下。投影为经纬度,空间分辨率0.05 度(约5公里),时间范围为2000年9月1日-2018年9月1日,为Tif格式文件,命名规则为:SD_YYYYDDD.tif,其中YYYY代表年,ddd代表儒略日(001-365)。积雪深度(SD),单位:厘米(cm)。空间分辨率为0.05度。时间分辨率为逐日。
闫大江, 马宁, 张寅生
在地球大数据科学工程专项时空三极环境项目第一课题“三极大数据共享与集成” (XDA19070100)资助下,中国科学院西北生态环境资源研究院车涛课题组利用机器学习方法结合多源雪深产品数据、环境因子变量及地面观测雪深数据等制备了北半球长时间序列逐日雪深数据集。 首先将人工神经网络、支持向量机和随机森林方法在积雪深度融合的适用性进行对比研究,发现随机森林方法在雪深数据融合上表现出较强优势。其次,利用随机森林方法,结合AMSR-E,AMSR2,NHSD和GlobSnow等遥感雪深产品及ERA-Interim和MERRA2等再分析资料格网雪深产品和环境因子变量等作为模型的输入自变量,用中国气象台站数据(945)、俄罗斯气象台站(620)、俄罗斯积雪调查数据(514)和全球历史气象网络逐日数据(41261)等43340个地面观测站点的雪深数据作为参考真值对模型训练与验证,在专项“地球大数据科学工程”提供的云平台上制备1980~2019年积雪水文年(上一年9月1日至本年度5月31日)的逐日格网雪深数据集。由于1980~1987年微波亮温数据为隔日数据,所以这段时间的数据会出现少量条带缺失现象。利用全球积雪模型对比计划及独立的地面观测数据进行验证,融合数据集的质量在整体上有所提升。利用地面观测数据及融合前的雪深产品对比来看,融合数据的决定系数(R2)从6种融合前产品中最高的0.23(GlobSnow雪深产品)提升至0.81,而相应的均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)也减小至7.7 cm 和2.7 cm。
车涛, 胡艳兴, 戴礼云, 肖林
格拉丹东地区是青藏高原重要的、典型的大江大湖源区。本数据集提供了不同时间尺度,不同分辨率的,覆盖长江和色林错源区冰川的DEM,用以计算源区冰川表面高程的季节变化和年代际变化。数据集包括了2016-2017年7景不同月份5米分辨率的TanDEM-X数据,可用以冰川表面高程的季节性变化计算;包括了1景1976年30米分辨率的KH-9 DEM,5景2011年30米分辨率的TanDEM-X,1景2014年和3景2017年30米分辨率的TanDEM-X,可用以计算1976-2000,2000-2011,2011-2017年期间冰川表面高程变化。同时采用Landsat ETM数据勾画,并按照RGI6.0分割了1976年的冰川轮廓数据;右图显示了该数据集的空间和时间覆盖信息,底图为正射校正后KH-9影像。
陈文锋
冰盖的表面高程对气候变化非常敏感,因此冰盖的高程变化被认为是评估气候变化的一个重要变量。长期的冰盖表面高程变化的时间序列是对理解气候变化有着重要作用的基础数据。将微波雷达卫星测高的观测数据连接起来可以建立目前最长的冰盖表面高程时间序列。但是,已有的任务间偏差改正方法在交叉标定不同的观测任务时仍然有误差残留。我们通过对常用的平面拟合模型进行修改,通过任务间偏差和升降轨道偏差的同时约束改正来确保不同任务间表面高程时间序列的自洽和连贯。基于这种方法,我们使用Envisat和CryoSat-2数据构建了2002-2019年间的南极冰盖高程变化时间序列。该时间序列是月均的格网数据,格网的空间分辨率为5-km。使用机载和星载激光测高数据对结果评估发现,与传统的方法相比,该方法可以将任务间偏差改正的精度提高40%。使用解算得到的高程时间序列,结合由密实化模型得到的表面过程造成的冰盖体积变化,我们发现冰动力过程使得阿蒙森海沿岸区域的冰盖成为南极冰盖体积损失最大的区域,而表面过程则主导了托腾冰川、毛德皇后地、伊丽莎白公主地和别林斯高晋海沿岸等冰盖的体积变化过程。西南极的冰体积损失超过了东南的体积积累。在2002–2019期间,南极冰盖的体积以初始速率−68.7 ± 8.1 km3/yr,加速度−5.5 ± 0.9 km3/yr2加速损失。
张保军, 王泽民, 杨全明, 柳景斌, 安家春, 李斐, 耿红
新的北半球多年冻土图利用基于规则的GIS模型融合了新的多年冻土范围(Ran et al., 2021b)、气候条件、植被结构、土壤和地形条件以及富冰和富含有机质多年冻土图(yedoma)。与之前的多年冻土图不同,根据多年冻土与气候和生态系统的复杂交互作用,我们将北半球多年冻土分为五种类型:气候驱动型、气候驱动型/生态系统改造型、气候驱动型/生态系统保护型、生态系统驱动型和生态系统保护型。除去冰川和湖泊,北半球这五种类型的面积分别为3.66×106km2、8.06×106km2、0.62×106km2、5.79×106km2和1.63×106km2。北半球81%的多年冻土区受到生态系统的改造、驱动或保护,表明生态系统在北半球多年冻土稳定性中的主导作用。气候驱动的多年冻土只占北半球多年冻土区的19%,主要分布在高北极和高山地区,如青藏高原。
冉有华, M. Torre Jorgenson, 李新, 金会军, 吴通华, 李韧, 程国栋
公里级、空间完整(无缝)的地表温度产品在全球变化等领域具有广泛的应用需求。基于遥感观测反演的地表温度具有较高的可信度,融合从热红外和微波观测反演的地表温度,是获取具有一定精度、空间完整地表温度的有效途径。基于这一指导思想,作者发展了反演中国区域1km、无缝地表温度的方法框架,并生成了相应的数据集(2002-2020). 首先采用基于查找表的AMSR-E/AMSR2 地表温度反演算法反演得到AMSR-E/AMSR2 地表温度,之后采用地理加权回归对AMSR-E/AMSR2 地表温度进行降尺度,得到1km 地表温度,最后使用多尺度卡尔曼滤波融合AMSR-E/AMSR2 1km地表温度和MODIS地表温度,生成1km无缝地表温度数据集。 地面验证评价结果表明,该LST的均方根误差(RMSE)约为3K,空间分布于MODIS LST、CLDAS LST的一致性较好。
程洁, 董胜越, 施建成
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。
沈校熠, 柯长青
本数据集包含了全球77个冰川水化学要素(Na+、K+、Mg2+、Ca2+、TDS)的平均浓度、高亚洲典型冰川沉积物的矿物组成、以及高亚洲八个山系的冰川年径流量。本数据集来自数据集提供者对高亚洲19条冰川的实地监测,国内外已公开发表的数据资料、以及文献作者向数据集提供者私下共享的数据资料。本数据集可用于评估气候变暖对冰川侵蚀和化学风化作用的影响、可用于评估气候变暖驱动的冰川消融对下游生态系统和元素循环的潜在影响。
李向应
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
陈虹举, 杨建平, 丁永建
近年来,南极冰盖消融逐渐加速,南极冰盖表面发育了大量冰面融水,深入理解南极冰盖冰面融水的空间分布和动态变化,对于研究南极冰盖物质平衡具有重要意义。本数据集是基于Landsat-7、8和Sentinel-2影像提取的2000-2020年南极冰盖典型消融区(普利兹湾)10-30m冰面融水数据集。数据集投影为极地方位投影,格式为矢量(ESRI Shapefile)和栅格(GeoTIFF),时间为南半球夏季(12月-次年2月)。
杨康
雪水当量(Snow water equivalent,SWE)是地表水文模型和气候模型的重要参数。本数据基于机器学习的岭回归算法融合了多种现有的雪水当量数据产品,形成了一套时间序列连续且精度较高的雪水当量数据产品。数据的空间范围为泛北极地区(北纬45°至北纬90°),数据时间序列为1979-2019年。该数据集有望为水文模型和气候模型提供更为精确的雪水当量数据,为冰冻圈变化及全球变化提供数据支撑。
李弘毅, 邵东航, 李浩杰, 王卫国, 马媛, 雷华锦
本数据为祁连山地区2020年冰川分布产品。采用经典波段比值法和人工修正的方法提取。原始基础数据为2020年祁连山全境的高分系列影像。参考数据为谷歌影像和天地图影像。产品以shp文件格式存储,包含坐标系、冰川ID、冰川面积等属性。产品为1期,空间分辨率为2米,边界精度在2米(一个像元)左右。该数据直观地反映了祁连山冰川在2020年的分布,可用于冰川物质平衡变化定量估计、冰川变化对流域径流量影响定量估计等研究。
李佳
Based on AVHRR-CDR SR products, a daily cloud-free snow cover extent dataset with a spatial resolution of 5 km from 1981 to 2019 was prepared by using decision tree classification method. Each HDF4 file contains 18 data elements, including data value, data start date, longitude and latitude, etc. At the same time, to quickly preview the snow distribution, the daily file contains the snow area thumbnail, which is stored in JPG format. This data set will be continuously supplemented and improved according to the real-time satellite remote sensing data and algorithm update (up to may 2019), and will be fully open and shared.
HAO Xiaohua
数据包含珠西沟冰川径流的钾、钠、钙、镁、氟离子、氯离子、硫酸根和硝酸根等指标,涵盖了大部分无机溶解组分。上述阴阳离子分别采用离子色谱和电感耦合等离子光谱仪等仪器测得,检测限低于0.01mg/L,误差低于10%;本数据可以用于反映珠西沟流域硫化物氧化、碳酸盐岩溶解和硅酸盐岩风化等化学风化过程对河水溶质的贡献,进而精准计算碳酸盐岩风化速率和硅酸盐岩风化速率,最终为评估冰川作用对岩石化学风化及其碳汇效应的影响提供科学依据。
邬光剑
冰川是西部山区河流的补给水源,是西部地区人们赖以生存、发展工、农、牧业的最基本要素之一。冰川既是宝贵的淡水资源,又是山区形成严重自然灾害的发源地,如突发性冰湖溃决洪水、冰川泥石流和冰崩等。冰川水文监测是研究冰川融水特征、冰川融水对河流的补给作用、冰川表面消融与径流关系、冰面产流和汇流过程、及冰川和季节性积雪融水诱发的洪水和泥石流计算和预报的基础。目前主要以在流域出山口建立水文监测站,开展实地监测为主。本数集为4条代表性冰川的月值径流数据 (珠西沟冰川、帕隆4号冰川、老虎沟冰川、七一冰川)。通过雷达或压力式水位计测量冰川融水相对水位变化,通过实地径流断面测流与相对水位建立径流曲线,计算每条冰川的径流总量,径流单位为m3/s。
杨威, 李忠勤, 王宁练, 秦翔
冰川表面微气象是观测冰川表面一定高度处风向风速、气温、湿度、气压、四分量辐射、冰温及降水等气象要素。冰川表面微气象监测是进行冰川监测的重要内容之一,是开展冰川表面能量-物质平衡、冰川运动、冰川融水径流、冰芯等研究及相关模型模拟研究的重要基础数据,为探究气候变化与冰川变化之间的相互关系奠定基础。主要通过在冰川表面架设高山气象站进行自动监测,也可使用便携式气象站进行短期的流动监测。近年来,在天山、西昆仑、祁连山、羌塘内陆、唐古拉山、念青唐古拉、藏东南、横断山和喜马拉雅山地区20多条冰川表面开展了相关的气象监测研究。该数据集为冰川区及冰川末端月值气象数据。
杨威
本数据集提供青藏高原124个湖泊实测水质参数,湖泊总面积为24,570 平方千米,占青藏高原湖泊总面积的53% 。实测湖泊水质参数包括水温、盐度、pH、叶绿素a浓度、蓝绿藻(BGA)浓度、浊度、溶解氧(DO)、荧光溶解有机物(fDOM)和水体透明度(SD)。测量方法中,盐度使用电导率是传感器测量获得的比电导率(SpC)转换得到,叶绿素a和蓝绿藻(BGA)浓度使用总藻类荧光传感器测量,温度使用温度传感器测量,pH使用pH传感器测量,溶解氧(DO)使用光学溶解氧传感器测量,fDOM使用荧光传感器测量,单位是硫酸奎宁单位(QSU),浊度使用浊度传感器测量,以Formazin比浊法为单位(FNU)。上述传感器测量获取的参数均使用YSIEXO或HACH多参数水质仪测量,测量时,传感器位于湖面以下约10-20厘米处。湖泊水体透明度使用塞氏盘测量法进行测量。
朱立平
高分辨率冰芯孢粉记录能够指示季节性植被变化与气候指标的关系。本数据集对青藏高原作求普冰芯长32m的冰芯沉积物开展了高分辨率孢粉分析,获得了117个冰芯孢粉组合数据,所有数据为孢粉百分比数据,按照深度顺序排列。
吕厚远
1. 数据内容(包括的要素及意义) 冰川厚度即冰川表面与冰川底部间的垂直距离。冰川厚度的分布不仅受冰川规模与冰下地形控制,同时也随着冰川对气候响应阶段不同而变化。数据包含冰川测线经纬度、高程、单点厚度、测量冰川冰体总储量、测量仪器型号等信息。 2. 数据来源与加工方法 冰川厚度主要来源于钻孔和探地雷达测厚(Ground-Penetrating Radar, GPR)。钻孔法即在冰面进行钻孔至冰下基岩,从而获得单点的冰川厚度;冰川雷达测厚技术则能精确地测量出测线上冰川厚度的连续分布,同时获取冰下基岩的地形特征,从而为冰川储量估算和冰川动力学研究提供必要的参数 3. 数据质量描述 冰川钻孔数据精度达到分米级。GPR雷达测厚由于冰川性质及底界面雷达信号强度差异,测厚精度理论上在5%-15%之间,。 4. 数据应用成果与前景 冰川厚度是获取冰下地形和冰川储量信息的先决条件。在冰川动力学数值模拟与模型研究中,冰川厚度是一个重要的基本输入参数。同时,冰川储量是表征冰川规模和冰川水资源状况的最直接参数,不仅对冰川水资源的准确评估和合理规划及有效利用十分重要,更对于区域社会经济发展和生态安全具有重要和深远
邬光剑
青藏高原及其周边地区潜在冰湖分布数据为矢量数据(.shp),数据集中包含每个潜在冰湖的ID、面积、周长、体积和高程。数据按照流域被分为17个区域,分别是黄河,长江,湄公河,萨尔温江,雅鲁藏布江,恒河,印度河,以及鄂毕河流域,共8个外流流域;以及河西,塔里木,柴达木,准噶尔,伊犁,锡尔河,阿姆河,和蒙古高原流域,共9个内流流域。本数据从冰川厚度数据加工而来(由Farinotti et al. (2019)提供),使用ArcGIS软件,将地区原始DEM和冰厚度数据相减,得到无冰川分布的DEM,再利用填挖工具将位于冰川床下的洼地,即潜在冰湖,挖掘出来。本数据集的质量依赖原始的冰川厚度数据的质量,而冰厚度数据集的质量是目前所有类似数据中质量最好的。青藏高原及其周边地区潜在冰湖分布数据揭示了地区未来可能会形成的冰湖,对于未来地区冰湖的形成及其分布模式的理解至关重要,目前的结果表明,青藏高原及其周边地区存在着超过 16,000 个潜在冰湖,面积为2253.95 ± 1291.29 km2,体积为60.49 ± 28.94 km3, 这相当于海平面上升0.16±0.08 mm的水当量。
张太刚, 王伟财, 姚檀栋, 高坛光, 安宝晟
泛第三极区域数据集呈现海量、零散等特征,现有数据集种类较多,覆盖范围广,涉及水文、生态、大气以及灾害等多个领域,但这些数据集来自不同平台,在尺度、数据格式等方面各不相同,数据的可利用性较差,不利于科研人员展开泛第三极地区的科学研究,同时也无法发挥出这些数据集的巨大潜力。本研究采用来自多个数据平台的最新数据使用数据集成、数据融合等集成方法生产更高质量和更新年份的泛第三极综合数据集。根据不同来源、不同分辨率的数据,对这些数据进行质量控制,根据数据科学内容进行集成。对部分数据,利用数据融合技术,融合不同来源的数据,产生数据质量更高、年份更新的创新性数据产品,更好地服务于陆面过程模型等研究中。泛第三极数据集根据自然数据和社会经济数据分别采用泛第三极流域边界和泛第三极国家边界获取数据,统一采用罗宾逊(Robinson)投影格式。获得了多源集成的包含基础数据集、冰冻圈数据集、水文大气数据集、生态数据集、灾害数据集和人文地理数据集共六类数据集。 (1)基础数据集包含边界数据集、30米土地覆被数据、植被功能数据、30米SRTM数字高程数据和HWSD土壤质地数据。详情请查看元数据页面附件信息中或数据中的文档“泛第三极基础数据集数据文档.docx”。 (2)冰冻圈数据集包含冻土数据集、冰川分布数据、冰湖分布数据和积雪深度数据。其中,冻土数据集又包含冻土分布数据、冻土水热分带数据、冻土指数数据和冻土表面粗糙度数据。详情请查看元数据页面附件信息中或数据中的文档“泛第三极冰冻圈数据集数据文档.docx”。 (3)水文大气数据集包含河流湖泊数据集、蒸散发数据集和大气数据集。河流湖泊数据集包含河流数据和湖泊数据,蒸散发数据集包含MODIS蒸散发数据、土壤蒸发数据、水体冰雪蒸发数据和冠层截流蒸发数据,大气数据集包含ERA5-Land再分析数据集中的地表热辐射数据、地表太阳辐射数据、降水数据、气压数据、温度数据和风场数据。详情请查看元数据页面附件信息中或数据中的文档“泛第三极水文大气数据集数据文档.docx”。 (4)生态数据集包含总初级生产力数据和植被蒸腾数据。详情请查看元数据页面附件信息中或数据中的文档“泛第三极生态数据集数据文档.docx”。 (5)灾害数据集包含滑坡数据和地震区划数据。详情请查看元数据页面附件信息中或数据中的文档“泛第三极灾害数据集数据文档.docx”。 (6)人文地理数据集则包含交通道路数据、铁路机场数据、人口密度数据、主要国家人均GDP数据、收入水平数据和世界遗产分布数据。详情请查看元数据页面附件信息中或数据中的文档“泛第三极人文地理数据集数据文档.docx”。 泛第三极综合数据集将为相关研究者提供便利,避免相关研究在获取数据和处理数据的过程中重复劳动,节省研究者宝贵的时间,并且在陆面过程模型、水文模型和生态模型等科学研究中起到重要作用,促进泛第三极地区科学研究的发展,为泛第三极地区的科学研究提供数据支撑。
李虎, 潘小多, 李新, 盖春梅, 冉有华
本数据通过GIPL1.0冻土空间分布模型,结合已有基础数据,包括气候变化,土壤类型,以及植被数据,对川藏线的多年冻土以及季节冻土特性进行了模拟,数据结果为500m空间分辨率栅格,包括了多年冻土区最大化深度以及季节冻土区最大冻结深度。该结果通过了钻孔数据验证。数据日期为2001-2019,2041-2060,2081-2100(20年平均值),其中水体以及冰川区域通过掩膜排除在计算范围以外(空值)。气候数据为月均值,其他数据在模拟的过程中保持不变,空间分辨率都为500m。数据来源与“WoeldClim:https://www.worldclim.org/,DEM以及植被土壤:https://data.tpdc.ac.cn/zh-hans/”根据不同数据源的特点对原始资料进行真实性、一致性的检查及规范化处理;利用冻土模型对多年冻土及季节冻土进行计算模拟,输出结果为地温和活动层(最大冻深),模拟结果与钻孔地温进行验证。最终空间数据集通过ArcGIS成图。制定数字加工操作规范。加工过程中,规定操作人员严格遵守操作规范,同时由专人负责质量审查。经多人复查审核,其数据完整性、逻辑一致性、位置精度、属性精度、接边精度、现势性均符合国家测绘局制定的有关技术规定和标准的要求,质量优良可靠。数据可为后期开展川藏工程走廊冻结(融化)深度相关研究工作提供必要的数据支撑。
尹国安
雷达穿透深度改正对于采用基于雷达DEM的大地测量方法进行准确估算冰川物质平衡至关重要。由于雪的分布不均和积雪性质不同,雷达的穿透深度会因地区而异,并且依赖于海拔高度,所以本数据集给出了高亚洲1°×1°网格的SRTM C/X波段雷达穿透深度差异。该数据集包含214个高亚洲1°×1°网格的SRTM X波段和C波段的穿透深度差异结果,以及每个网格的线性拟合表达式。基于大地测量方法,采用30 m分辨率的SRTM X波段和C波段 DEM,获得了高亚洲 X波段和C波段的冰雪穿透深度差异结果,采用50 m高程分段法和线性回归分析法得到了穿透深度差与海拔高程的关系(具体方法见参考文献)。数据以excel文件存储。该数据集可以为基于SRTM DEM的高亚洲物质平衡研究提供重要的基础数据,可供研究冰川、气候、水文等的科研工作者使用。
江利明
汞是一种全球性污染物。青藏高原毗邻当前大气汞排放最严重的地区南亚,可能受到长距离传输的影响。利用冰芯和湖芯可以很好地重建大气汞传输和沉降历史。基于青藏高原和喜马拉雅山南坡8支湖芯和1支冰芯重建了工业革命以来的大气汞沉降历史。本数据集包含青藏高原纳木错、班公错、令戈错、枪勇湖、唐古拉湖和喜马拉雅山南坡Gosainkunda湖、Gokyo湖和Phewa湖的8支湖芯数据,各拉丹冬1支冰芯数据。冰芯数据分辨率为1年,湖芯数据2~20年,数据包含汞浓度数据和沉降通量数据。
康世昌
包括典型冰川(浪卡子县枪勇冰川:东经90.23°,北纬28.88°,海拔4898米,地表覆被为基岩;申扎县甲岗山冰川:东经88.69°,北纬30.82°,海拔5362米,地表覆被为碎石和杂草)2019-2020年自动气象观测数据。枪勇冰川记录包含1.5米温度、1.5米湿度、2米风速、2米风向、地表温度等数据。该自动气象站的数据采用USB离线获取的方式收集,初始记录时间为2019年8月6日19时10分,记录间隔为10分钟,2019年10月24日现场下载数据,未能连接上。2020年12月20日16:30到现场下载数据,仍然无法连接到电脑,于是将数采仪取回带到北京后将数据读出。数据未缺失,但风速数据在2020年7月14日9:30之后有问题(极可能是风向标被破坏所致)。甲岗山冰川初始记录时间为2019年8月9日15时00分,记录间隔为1分钟,电源主要是通过蓄电池和太阳能板来维持。该自动气象站无内部存储,数据每小时通过GPRS上传至HOBO网站,由专人定期下载。2020年1月5日23:34,1.5米温湿度传感器出现异常,温度和湿度数据丢失。2020年6月30日21:20之后所有数据完全无法通过网站下载。2020年12月19日将数采仪取回,下载到2020年6月23日19:43至9月25日3:36的数据。之后更换温湿度传感器,于12月21日12:27重新开始观测。目前数据由三段组成(2019.8.9-2020.6.30;2020.6.23-2020.9.25;2020.12.19-2020.12.29),经检查,数据有部分缺失,个别数据因记录电池电压,时间上有重复,需要核对。甲岗山冰川前端气象观测数据使用美国ONSET 公司HOBO RX3004-00-01型号自动气象站采集,温湿度探头型号为S-THB-M002 ,风速风向传感器型号S-WSET-B ,地温温度传感器型号S-TMB-M006 。枪勇冰川前端气象观测数据使用美国ONSET 公司HOBO U21-USB型号自动气象站采集,温湿度探头型号为S-THB-M002 ,风速风向传感器型号S-WSET-B ,地温温度传感器型号S-TMB-M006 。
张东启
本数据包括北极Barrow地区不同年龄冻土土壤细菌物种组成数据,可用来探索土壤微生物对冻土消融的响应及不同年龄冻土的土壤细菌差异;本数据为扩增子测序结果,引物为Earth Microbiome Project 标准引物 515F–806R,扩增范围为V4区,测序平台为Illumina Hiseq PE250; 数据通过质量控制,至少达到Q30水平;本数据用于发表于Cryospshere文章Permafrost thawing exhibits a greater influence on bacterial richness and community structure than permafrost age in Arctic permafrost soils. The Cryosphere, 2020, 14, 3907–3916, https://doi.org/10.5194/tc-14-3907-2020。本数据还可用于三极土壤微生物比较分析研究
孔维栋
本数据集是在东绒布冰川通过野外架设气象站实测获得的气象观测资料,以excel形式存储,内含2个数据列表:Surface_energy_budget和Cycle。Surface_energy_budget数据集包括四分量辐射,风速风向温度湿度(1.5 m和2.5 m)。与辐射相关的气象要素为:向下短波、反射短波、向下长波、向上长波、净短波、净长波、净辐射、感热、潜热、地下传导热、云量(cloud index_根据Faiver et al. 2004, JGR)、南亚季风指数、反照率;Cycle列表,是5-7月气象要素的日循环值;第1行字段名称前缀“1”、“2”和“3”表示观测期的三个时段,分别是:1 May-28 May、29 May -16 June、17 June - 22 July。
刘伟刚
本数据集来源于书籍:《横断山区冰川》,该书籍的归属于青藏高原横断山区科学考察丛书,主编为李吉均,副主编为苏珍,指导单位为中国科学院地理研究所。该书所指考察队为中国科学院青藏高原综合考察队,出版社为科学出版社。由于横断山一些地区,降水充沛,积雪深厚,雪崩、风吹雪和异常降雪成为一种常见的自然灾害,给当地居民的工作与生活造成了极大的伤害,本书就此对于横断山地区的雪害进行了详细的记录。该数据包含了2张工作簿和2张图片,分别是雪害状况及危害程度统计表、雪崩的区域特征、川西滇北藏东南地形切割程度图、横断山雪崩危害范围图。
李吉均
横断山冰川的消融观测,主要在贡嘎山东坡海螺沟冰川和贡嘎山西坡大、小贡巴冰川上进行。另外,在玉龙山东坡白水1号冰川上也作了一些消融观测。从上述两条山脉四条冰川的消融观测来看,还是有一定的区域代表性,使它们反映出横断山冰川消融的基本情况。本数据集记录了不同时间不同地点观测点的冰川消融数据:1982 年6-8月,玉龙山东坡白水1号冰川海拔4200m、4 600m和4800m三个高度的冰面消融观测数据。1982 年8月27日至1983 年8月底,贡嘎山东坡海螺沟冰川舌部不同高度的全年实测数据。1982年7月12日至1983年8月6日,贡嘎山西坡贡巴冰川消融观测数。
李吉均
该数据集为可可西里地区冰川分布状况记录,包含了可可西里地区各山地现代冰川分布状况,可可西里地区各流域现代冰川分布, 可可西里地区不同山地高度段内现代冰川分布状况三个表格。地处青藏高原腹地的可可西里地区,平均海拔在5000m以上,气候严寒。根据中国冰川目录和作者在1/10万地形图上重新统计,全区发育现代冰川437条,覆盖面积达1552.39平方千米,冰储量为162.8349立方千米,成为本区众多河流湖泊水体的重要补给源泉。通过该数据集可以更加深入了解该区冰川分布规律等。
李炳元
全面了解青藏高原多年冻土发生的变化,包括年平均地温(MAGT)和活动层厚度(ALT)的变化,对气候变化引起的多年冻土变化工程的实施具有重要意义。 青藏高原多年冻土活动层厚度和范围模拟数据集,参考2000-2015年CMFD再分析数据及中国气象局气象观测资料、1公里数字高程模型、地理空间环境预测因子、结合冰川和冰湖、钻孔数据等,利用统计和机器学习(ML)方法模拟了青藏高原多年冻土层磁通量和磁通量的当前和未来变化,得到RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5三种不同浓度情景下2000-2015、2061-2080年平均地温(MAGT)和活动层厚度(ALT)范围数据,分辨率为0.1*0.1度。 模拟结果表明,利用统计和ML相结合的方法模拟冻土热状态所需的参数和输入变量较少,可以有效地了解青藏高原冻土对气候变化的响应。
倪杰, 吴通华
该数据集包含纳木那尼冰川(北支)2008-2018年的年物质平衡数据,侧碛和末端自动气象站2011-2019年日气象数据及冰面上2018-2019年的月均气温和相对湿度数据。 冰川物质平衡数据观测时间为每年9月底或10月初,采用冰面测杆和雪坑结合的方法进行观测,获取测杆点的物质平衡数据,然后计算整条冰川的年净物质平衡(具体方法见参考文献)。 2台自动气象站(AWSs,Campbell公司)分别安装在纳木那尼冰川侧碛和末端。AWS1观测时间为2011年10月1日-2018年11月30日,观测数据包括气温(℃)、相对湿度(%)、太阳辐射(W/m2),仪器半小时记录一次气象资料。AWS2观测时间为2010年10月19日-2018年11月30日,观测数据包括风速(m/s)、大气压(hPa)、降水 (mm),仪器每小时记录一次气象资料。首先剔除原始记录中的少量异常数据,然后计算这些参数的日值。数据质量方面:原始数据质量较好,缺失较少。 两个温湿度探头(型号:Hobo MX2301)于2018年安装于冰面,半小时记录一次数据。将半小时数据处理为月均值。原始数据质量较好,没有缺失。 数据以excel文件存储。 该观测资料可以为研究喜马拉雅西段北坡气候、冰川、水资源及其之间的关系提供重要的基础数据,可供研究气候、水文、冰川等的科研工作者使用。
赵华标
整编了目前北半球数量最多的年平均地温(1002个)和活动层厚度(452个)地面观测数据,利用四种统计学习模型融合这些地面观测与多源遥感等数据产品,集合模拟得到了代表2000-2016年北半球多年冻土区年平均地温、活动层厚度、多年冻土发生概率和多年冻土水热分带数据集,空间分辨率为1公里,验证表明具有更高的精度。可为北半球多年冻土区的工程规划、设计、环境模拟与评价等提供数据支持,也可作为北半球多年冻土现状的数据基准,评估未来多年冻土变化及其影响。
冉有华, 李新, 程国栋, 车金星, Juha Aalto, Olli Karjalainen, Jan Hjort, Miska Luoto, 金会军, Jaroslav Obu, Masahiro Hori, 俞祁浩, 常晓丽
全面估算了1132个大于1 km2湖泊的水量变化。总的来说,1976至2019年间,湖泊水储量增加了169.7±15.1 Gt(3.9±0.4 Gt yr-1),主要发生在内流区(157.6±11.6或3.7±0.3 Gt yr-1)。1976至1995年间,湖泊水量显示减少(-45.2±8.2Gt或-2.4±0.4Gt yr-1),但在1995至2019年间,大幅增加(214.9±12.7Gt或9.0±0.5Gt yr-1)。2010至2015年间,水量增速减缓(23.1±6.5 Gt或4.6±1.3 Gt yr-1),随后在2015至2019年间再次出现高值(65.7±6.7 Gt或16.4±1.7 Gt yr-1)。在1976-2019年间,冰川补给湖水量增加(127.1±14.3 Gt)远远高于非冰川补给湖(42.6±4.9 Gt),这也与冰川补给湖数量多,面积广有关。另外,封闭湖水量增幅(161.9±14.0 Gt)大大高于外流湖(7.8±5.8 Gt)。
张国庆
本数据集包括南极冰盖花杆、冰(雪)芯/雪坑、自动气象站高度仪和探地雷达观测的日平均、年平均和多年平均表面物质平衡数据。数据来自已发表的文献,数据报告及国际数据共享平台,经质量控制后,形成了到目前为止最为完善的南极冰盖表面物质平衡日、年和多年分辨率的数据集,其中年分辨率表面物质平衡数据跨度过去1000年。该数据集主要用于冰川学、气候学及水文学等学科领域,特别地可用于南极表面物质平衡时空变化定量分析,气候模式验证,驱动冰盖模式和粒雪化模型等等。
王叶堂
青藏高原是陆地表面中低纬度地区多年冻土分布最为广泛的地区,大量研究表明,青藏高原多年冻土的存在和变化强烈影响着区域乃至全球的水文、生态和气候系统。但由于青藏高原高寒缺氧、生存条件恶劣、交通极不便利,数据资源非常贫乏,尤其是在极高海拔的多年冻土区,这种状态不仅严重地限制了对于该区域气候、环境和冻土等诸多方面的研究和理解,也严重限制了适应于该区域遥感反演算法的研发、各类陆面乃至于地球系统模型的模拟和改进,而且也限制了该区域经济发展和国家战略的规划。过去几十年,我们研究团队在青藏高原多年冻土区建立了综合观测网络,展开了对多年冻土地温、活动层水热以及气象因子的系统监测,形成了能够基本覆盖青藏高原高平面的、与多年冻土有关的多要素观测数据。本数据集包括在这一区域的6个自动气象观测站、12个活动层及84个钻孔长时间序列观测数据,主要观测要素包括气象(气温、降水、风速、比湿等)、土壤水热、活动层厚度及冻土温度等观测数据。各观测数据在收集和处理过程中都已经过了严格的质量控制。本数据集面向多学科背景的科学家发布(如:冰冻圈、水文学、生态学和气象科学等),将进一步促进青藏高原水文模型、陆面过程模型和气候模型的验证、发展和改进。
赵林, 胡国杰, 邹德富, 吴通华, 杜二计, 刘广岳, 肖瑶, 李韧, 庞强强, 乔永平, 吴晓东, 孙哲, 幸赞品, 盛煜, 赵拥华, 史健宗, 谢昌卫, 汪凌霄, 王翀, 程国栋
广义的季节冻土包括非多年冻土区的季节冻结层和多年冻土区的季节融化层。季节冻土的面积可达80%以上,占据北半球大部分陆地面积。季节冻土的冻融循环过程对地-气水热交换、地表能量平衡、地表水文过程、生态系统、碳循环、农业生产、工程建设等具有非常重要的影响。基于站点观测资料、CRU资料,利用Stefan方程,计算祁连山多年冻土区活动层厚度和季节冻土区土壤冻结深度的空间分布(1971-2000年的30年平均值)。研究结果有助于进一步探讨祁连山季节冻土变化与气候变化之间的物理机制、冻土区生态-水文过程等研究。
彭小清, 张廷军
该数据提供了南极冰盖2013年-2019年间的年度冰流速产品,该产品是第一个采用Landsat 8 光学影像的全色波段(15米分辨率)获取的南极冰川流速年度产品。所使用的影像时间段为2013年12月-2019年4月。该南极年度冰流产品共采用了超过8万景Landsat 8影像,超过25万景形变测量结果。洲际冰流速产品采用了非局部均值滤波误差处理方法,裸岩区域作为标定的处理方法,提高了冰流的细节和定位精度。是至今为止南极覆盖最全、分辨率最高的年度产品。该产品可以作为评估南极冰盖物质平衡的重要基础资料,也可以作为冰川模型的标定产品。
沈强
本数据集包含由卫星重力测量数据得到的2002年4月至2019年12月南极冰盖质量变化数据。所采用的卫星重力数据来自于美国宇航局NASA与德国宇航局DLR合作的重力场恢复与气候学实验双星星座(GRACE,2002年4月至2017年6月)及其后续任务GRACE-FO (2018年六月至今)。由于GRACE和GRACE-FO之间有一年左右数据间断,我们额外采用了由欧洲空间局ESA的Swarm星座GPS数据反演得到的重力场数据(2013年12月至2019年12月)。所采用GRACE重力场数据为德州大学奥斯丁空间研究中心(CSR)、德国地学研究中心(GFZ)、美国宇航局喷气推进实验室(JPL)以及俄亥俄州立大学(OSU)四家机构发布产品的加权平均模型。GRACE数据后处理包括:用SLR数据解算结果替换GRACE低阶重力场参数(degree-1, C20和C30),去条带滤波,300公里高斯平滑,ICE6-G_D(VM5a)GIA模型,信号泄露误差改正,椭球误差改正等。
张宇, 沈嗣钧
亚洲高山区是地球上除南极和北极地区之外的第三大冰冻圈,分布着大量冰川积雪,不仅对全球水循环而且对亚洲中部干旱区的水资源及生态环境均有举足轻重的影响。在冰川学中,雪线作为消融期末积雪存在的下限,其高度变化信息是冰雪水资源变化的直观反映,也常用于指示冰川物质平衡,直接反映着冰川的进退。本数据集以2001—2019年逐日MODIS积雪产品为主要数据源,首先对逐日的MODIS积雪覆盖率产品进行去云处理,获得积雪覆盖日数(SCD)数据集;并用冰川年物质平衡观测数据、融雪末期Landsat数据对提取终年积雪的MODIS SCD阈值进行率定;然后以MODIS SCD提取的终年积雪面积结合地形“面积—高程”曲线实现大尺度融雪末期雪线高度信息的提取,最后得到2001-2019年亚洲高山区30km格网雪线高度数据集。本数据集可为亚洲高山区冰冻圈及气候变化等相关研究提供数据支持。
唐志光, 邓刚, 王晓茹
本数据集是祁连山区多年冻土地下冰分布数据。本数据借助已有的钻孔资料,结合第四纪祁连山区沉积类型分布资料与土地利用数据,对多年冻土上限至地下 10 m 深度范围内的的地下冰分布进行估算。本数据集采用了祁连山区共计374个钻孔资料,并考虑了第四纪沉积类型对地下冰储量的标示作用,具有一定的可靠性。本数据对于祁连山区多年冻土、水资源等方面的研究有一定的科学价值。此外,对于整个青藏高原地下冰储量估算具有一定的推广价值。
盛煜
基于青藏高原土壤温湿度观测网玛曲站点建立的地基L波段微波辐射计观测系统(ELBARA-III,由欧洲航空局提供),本数据集囊括了水平和垂直极化的L波段亮温数据,地表及以下不同层土壤湿度和温度数据,地表通量(如感热、潜热、碳通量),气象要素数据(如降水、上下行长波/短波辐射、空气温度和湿度、气压)以及植被叶面积指数LAI和土壤性质等辅助数据。此多年尺度的数据集可用于提高对陆面过程、微波辐射过程的理解,验证SMOS和SMAP卫星亮温观测和土壤湿度反演结果,校验微波辐射传输模型中的假设条件,验证陆面模式输出以及再分析资料,反演土壤物理性质,量化陆-气间的水、碳、能量交换,并将帮助定量化地球系统模型中参数化方案的偏差和不确定性,从而提出相应改进方案。 ELBARA-III双极化亮温数据可通过测量的辐射计电压和校准的内部噪声温度计算得到。该数据质量可靠,其质量控制主要通过:1)对辐射计输出的原始电压数据(以800Hz采样频率)进行直方图检验,利用统计指标过滤射频干扰对ELBARA-III微波信号数据的影响;2)检查辐射计进行天空辐射测量时两天线端口的电压值是否相似,天线电缆有无损耗;3)分析仪器内部温度、主动冷源温度和环境温度;4)分析不同入射角度的双极化亮温的特点。 - 时间分辨率:30分钟 - 空间分辨率:入射角为40°~ 70°,间隔为5°,观测覆盖范围为3.31 m^2~ 43.64 m^2 - 测量精度:亮温,1 K;土壤水分,0.001 m^3 m^-3;土壤温度,0.1 °C - 单位:亮温,K;土壤水分,m^3 m^-3;土壤温度,°C /K
Bob Su, 文军
黄河源多年冻土分布数据是基于黄河源区多年冻土年均地温模型而建立的,以年平均地温0℃作为划分季节冻土和多年冻土的标准和界限。与目前可利用的黄河源区冻土分布图有青藏高原冻土图(1:300万)和青藏高原多年冻土本底调查项目完成的青藏高原冻土分布图(1:100万)相比,该数据集基于黄河源区实测数据,与实测数据有更高的吻合性,冻土分布图的模拟精度也最高。该数据集可用于黄河源区多年冻土分布研究的验证,也可用于冻土环境等方面的研究。
盛煜, 李静
青藏高原五大河源区冰川径流数据集覆盖时间从1971年到2015年, 时间分辨率为逐年,覆盖范围为青藏高原五条大江大河源区(黄河源,长江源,澜沧江源,怒江源,雅鲁藏布江源)。 数据以多源遥感和实测数据为基础,使用青藏高原五大河源区及其周边气象站点日尺度气象数据、UMD-1KM的全球植被产品、IGBP-DIS土壤数据库、第一、二次冰川编目数据等驱动模型,耦合了冰川模块的分布式水文模型VIC-CAS模拟形成了冰川径流数据。并使用站点实测数据对模拟结果进行了验证, 增强质量控制。 数据指标包含:冰川径流率(Rate of glacier runoff: %),总径流(Total Runoff,mm/a),雪径流率(Rate of snow runoff: %),降雨径流率 (降雨径流率:%)。
王世金
这组数据是1974-2016年期间珠峰北坡绒布流域三条绒布冰川及表碛覆盖冰川三个时间段的年均冰储量变化数据集,采用ESRI 矢量多边形格式存储,是由三个阶段的DEM高程差数据DHPRISM2006-DEM1974(DH2006-1974)、DHSRTM2000-DEM1974(DH2000-1974)、DHASTER2016-SRTM2000(DH2016-2000),结合冰川覆盖专题矢量数据、冰密度 850 ± 60 kg m−3计算而来。DHPRISM2006-DEM1974, or DH2006-1974, 是2006年PRISM2006 数据和1974年DEM1974之间的高程差,即DH2006-1974 =PRISM2006 – DEM1974。PRISM2006是由2006年12月4日的光学立体像对遥感数据ALOS/PRISM生成。DEM1974是由我国早期1:50,000地形图生成的,这两期DEM都采用横轴墨卡托投影、Krasovsky1940椭球体。PRISM2006与DEM1974配准后,非冰川区高程数据精度为±0.24 m a-1。DHSRTM2000-DEM1974(DH2000-1974)是,2000年SRTM与DEM1974的高程差,两期DEM数据配准后,非冰川区高程数据精度为±0.03 m a-1。DHASTER2016-SRTM2000(DH2016-2000)是基于Brun et al. (2017) 发布的冰面高程差数据,采用与DH2006-1974、DH2000-1974一样的数据处理方法与处理过程而得到, 在非冰川区高程数据精度为±0.08 m a-1。表格中包括的数据项有:Shape_Area,冰川面积(m2)、Name冰川名,EC74_00表示1974-2000年间平均每条冰川每年的冰面高程变化(m a-1),EC00_16表示2000-2016年间冰川每年的冰面高程变化(m a-1),EC74_2006是1974-2006年间冰川年均冰面高程变化(m a-1),MB74_00表示1974-2000年间每条冰川年均冰川物质平衡数据(m w.e. a-1),MB00_16表示2000-2016年每条冰川年均冰川物质平衡数据(m w.e. a-1),MB74_2006表示1974-2006年每条冰川年均冰川物质平衡数据(m w.e. a-1),MC74_2000表示1974-2000年间每条冰川每年冰储量变化(m3 w.e. a-1),MC00_2016表示2000-2016年间每条冰川每年的冰储量变化(m3w.e. a-1),MC74_2006表示1974-2006年间每条冰川每年的冰储量变化(m3w.e. a-1), Uncerty_EC,是每条冰川冰面高程变化的最大误差范围(m a-1)、Uncerty_MB,是每条冰川冰川物质平衡的最大误差(m w.e. a-1),Uncerty_MC, 是每条冰川冰储量变化的最大误差(m3w.e. a-1)。 MinUnty_EC,是每条冰川冰面高程变化的最小误差范围,MinUnty_MB,每条冰川冰川物质平衡的最小误差(m w.e. a-1),MinUnty_MC是每条冰川冰储量变化的最小误差(m3w.e. a-1)。该组数据可用于喜马拉雅山脉与高亚洲地区冰川变化、冰川消融水文水资源效应及其气候原因。
叶庆华
2002-2018年北半球高纬地区中分辨率MODIS河湖冰覆盖度数据集是基于MODIS的归一化积雪指数数据,利用SNOWMAP算法对晴空条件下的逐日河湖冰覆盖范围进行检测,并通过对河湖面的时间、空间的连续性等一系列步骤重新确定云覆盖条件下的河湖冰覆盖范围。通过这一系列的处理后,获得少云的逐日河湖冰覆盖度数据集。该数据集中获得的湖冰物候信息与被动微波数据的信息高度一致,平均相关系数为0.91,RMSE值在0.07至0.13之间变化。
邱玉宝
利用2004年2月至2008年10月ICESat R633卫星测高数据使用重复轨道平面拟合方法,获取南极Lambert Glacier/Amery Ice Shelf system区域的高程变化,使用IJ05 R2模型进行GIA 改正、投影面积变形改正,进而得到 30km*30km 分辨率的表面高程变化率,通过粒雪密度模型将结果转换为物质变化,和重力卫星 GRACE 重力卫星时变模型所得南极物质变化进行比较。
谢欢, 李荣兴
近年来,随着南极冰盖消融的加速,在冰盖表面形成了大量冰面融水。深入理解南极冰盖冰面融水的时空间分布,掌握冰面融水动态变化,对于研究南极冰盖物质平衡具有重要意义。本数据集是基于Landsat影像提取的2000-2019年南极冰盖典型消融区(南极半岛亚历山大岛)30m冰面融水数据集。本数据集投影为极地方位投影,数据集格式为矢量(shp)和栅格(tif),时间集中在每年的12月至次年2月(南半球夏季)。
杨康
这组数据是1974-2013年期间喜马拉雅山脉西段纳木那尼峰地区年均冰川物质平衡变化和冰储量变化数据集,采用ESRI 矢量多边形格式存储,是由两个阶段的DEM高程差数据DHSRTM2000-DEM1974(即DH2000-1974)、DHTanDEM2013-SRTM2000(DH2013-2000),结合冰川覆盖专题矢量数据、冰密度 850 ± 60 kg m−3计算而来。DHSRTM2000-DEM1974(DH2000-1974), 是2000年SRTM DEM2000数据和1974年1:50,000的DEM1974之间的高程差,即DH2000-1974 =SRTM2000 – DEM1974。DEM1974是由我国1974年航拍照片绘制1:50,000地形图生成的,两期DEM数据配准后,非冰川区高程数据精度为±0.13 m a-1。DHTanDEM2013-SRTM2000(DH2013-2000),是基于2013年10月17日一对TerraSAR-X和TanDEM-X (TSX/TDX)雷达数据与2000年SRTM DEM数据、采用差分干涉技术(D-InSAR)获取,在非冰川区高程数据精度为±0.04 m a-1。 表格中包括的数据项有: Area,冰川面积(m2)、GLIMS_Id表示冰川编号,EC74_00表示1974-2000年间平均每条冰川每年的冰面高程变化(m a-1),EC00_13表示2000-2013年间冰川每年的冰面高程变化(m a-1),MB74_00表示1974-2000年间每条冰川年均冰川物质平衡数据(m w.e. a-1),MB00_13表示2000-2013年每条冰川年均冰川物质平衡数据(m w.e. a-1),MC74_2000表示1974-2000年间每条冰川每年冰储量变化(m3 w.e. a-1),MC00_2013表示2000-2013年间每条冰川每年的冰储量变化(m3 w.e. a-1), Uncerty_MB是每条冰川年均冰川物质平衡数据误差(m w.e. a-1), Uncerty_MC表示每条冰川每年的冰储量变化的最大误差范围(m3 w.e. a-1)。该组数据可用于喜马拉雅山脉与高亚洲地区冰川变化、冰川消融水文水资源效应及其气候原因。
叶庆华
环北极不同类型多年冻土区NDVI变化数据集(1982-2015),时间分辨率为每5年一期,覆盖范围为整个环北极国家, 空间分辨率为8km,以多源遥感、模拟、统计和实测数据为基础, 使用GIS方法和生态学方法结合, 量化了北半球多年冻土对生态系统的调节服务功能, 其所有数据进行了质量控制。利用环北极不同类型多年冻土区划,借助1982-2015年期间NDVI值,使用GIS方法,计算了1982-2015年期间环北极不同类型多年冻土区的NDVI变化,形成了“1982-2015环北极不同类型多年冻土区NDVI变化数据集”。同时,综合多个文献,对其数据进行了质量控制。
王世金
同济大学沈云中教授卫星重力团队利用GRACE Level-1B卫星重力数据解算了2002年至2016年的格陵兰区域质量变化时间序列,空间分辨率为1度×1度,时间分辨率为1个月。该时间序列的参考时间为2004年1月与2009年12月之间的中间时刻。 在数据处理过程中,采用ICE5G模型扣除冰后回弹GIA影响,同时利用德国地学研究中心最新发布的AOD1B RL06去混频模型,回加了GAD质量变化贡献。
沈云中
山区受到复杂地形影响,其活动层厚度表现出极强的空间异质性。本数据集利用探地雷达方法和其他传统方法系统勘察了黑河上游活动层厚度。数据采集覆盖了不同海拔、地表类型、土壤质地和地形信息,因此具有较强的代表性。根据与其他直接测量活动层厚度方法对比后得到探地雷达测量的活动层厚度数据误差约为8cm,具有非常高的可信度。该数据集可为了解该区域活动层厚度提供详实的野外数据,验证陆面模型,尤其是冻土研究,提供验证数据集。
曹斌
数据集包括2015年11月27日- 2016年3月26日阿勒泰基站(lon:88.07, lon: 44.73)地面被动微波亮温、多角度亮温、10分钟四分量辐射和雪温、雪坑日观测数据和逐时气象数据。 日雪坑参数包括:积雪分层、分层厚度、密度、粒度、温度。 这些数据存储在5个NetCDF文件中,TBdata.nc, TBdata-multiangle.nc, Ten-minute 4 component radiation and snow temperature.nc, Hourly meteorological and soil data.nc and Daily snow pit data.nc,以及readme.doc。 TBdata.nc 为六通道双偏振微波辐射计RPG-6CH-DP自动采集的两偏振三个通道的亮度温度。内容包括年、月、日、时、分、秒、Tb1h、Tb1v、Tb18h、Tb18v、Tb36h、Tb36v、入射角、方位角。 TBdata-multiangle.nc为两种极化的3个通道的7组多角度亮度温度。 包括年、月、日、时、分、秒、Tb1h、Tb1v、Tb18h、Tb18v、Tb36h、Tb36v、入射角、方位角。 The ten-minute 4 component radiation and snow temperature. nc 为4组分辐射和层状雪温度。 内容包括:年、月、日、时、分、SR_DOWN、SR_UP、LR_DOWN、LR_UP、T_Sensor、ST_0cm、ST_5cm、ST_15cm、ST_25cm、ST_35cm、ST_45cm、ST_55cm。 The hourly meteorological and soil data.nc为每小时天气数据和分层土壤数据。内容包括年、月、日、时、Tair、Wair、Pair、Win、SM_10cm、SM_20cm、Tsoil_5cm、Tsoil_10cm、tsoil_15cm、Tsoil_20cm。 The daily snow pit data.nc为人工雪坑数据。观测时间为当地时间上午8:00-10:100。内容包括年、月、日、雪深、thickness_layer1、thickness_layer2、thickness_layer4、thickness_layer5、thickness_layer6、Long_layer1、Short_layer1、Long_layer2、Short_layer2、Long_layer3、Short_layer4、Long_layer5、Short_layer5、Long_layer6、short_layer6、Stube、snow shovel_0-10、 雪铲_10-20、雪铲_20-30、雪铲_30-40、雪铲_40-50、雪叉_10、雪叉_15、雪叉_20、雪叉_25、雪叉_30、雪叉_35、雪叉_40、雪叉_45、雪叉_50、形状1、形状2、形状3、形状4、形状5。
戴礼云
高亚洲地区对气候变化非常敏感,是全球变化研究的热点区域。气温和降水的变化会在冰雪冻融的时间上反映出来。星载微波遥感能提供时空连续的冰雪表面状态监测能力,当冰雪中很小一部分开始融化造成微量液态水,也会反映在主动和被动微波遥感信号中。在微波波段,冰与液态水的介电常数差异巨大,因此为微波遥感监测冰雪融化提供了基础理论。在被动微波情况下,当冰雪开始融化而出现液态水时,其吸收和发射率迅速增加,因此其发射率和亮度温度、后向散射系数也会迅速改变。本数据集为利用1979年至2018年长时间序列卫星微波辐射计和散射计观测反演的高亚洲地区冰雪融化的初始时间。被动微波遥感数据为搭载在卫星上的SMMR(1979~1987年),以及搭载于DMSP上的SSM/I-SSMIS辐射计(1988年至今)。主动微波遥感数据为QuikSCAT卫星散射计(2000~2009年)。
熊川, 施建成, 姚汝桢, 雷永荟, 潘金梅
该数据集包含了2019年1月1日至2019年12月31日的黑河流域地表过程综合观测网上游阿柔超级站涡动相关仪观测数据。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。涡动相关仪的架高3.5m,采样频率是10Hz,超声朝向是正北向,超声风速仪(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。冬季由于供电不足,观测数据会有一些缺失。 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(比插补数据好);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)和Che et al. (2019),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。
刘绍民, 车涛, 徐自为, 张阳, 谭俊磊, 任志国, 李新
该数据集包含了2019年1月1日至2019年12月31日的黑河流域地表过程综合观测网上游大沙龙站涡动相关仪观测数据。站点位于青海省祁连县,下垫面是沼泽化高寒草甸。观测点的经纬度是98.9406E, 38.8399N,海拔3739 m。涡动相关仪的架高4.5m,采样频率是10Hz,超声朝向是正北向,超声风速仪(CSAT3)与CO2/H2O分析仪(Li7500RS)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。上半年由于供电不足和采集器的问题,数据间断出现错误,6.18-7.29由于采集器及存储卡的问题数据缺失。 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(比插补数据好);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)和Che et al. (2019),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。
刘绍民, 车涛, 徐自为, 张阳, 谭俊磊, 任志国, 李新
本数据集包含由卫星重力测量数据得到的2002年4月至2019年12月格陵兰岛冰盖质量变化数据。所采用的卫星重力数据来自于美国宇航局NASA与德国宇航局DLR合作的重力场恢复与气候学实验双星星座(GRACE,2002年4月至2017年6月)及其后续任务GRACE Follow-On(GRACE-FO,2018年6月至今)。此外为了填补GRACE和GRACE-FO之间的数据中断,我们额外采用了由欧洲空间局Swarm三星星座的GNSS轨道摄动数据反演得到的重力场数据。数据格式为Matlab数据文件,冰盖质量变化转化为等效水高,表达在0.25°x0.25°格网上,时间分辨率为1个月。本数据集可用于近二十年格陵兰岛冰盖质量变化特征及其与全球气候变化之间关系的研究。
张宇, 沈嗣钧
该数据集包含1975-2013年青藏高原地区的海螺沟冰川、帕隆94号冰川、七一冰川、小冬克玛底冰川、慕士塔格冰川15号冰川、煤矿冰川以及NM551冰川物质平衡数据。基于世界冰川目录中收集的冰川物质平衡观测数据(World Glacier Inventory,https://nsidc.org/data/G10002/versions/1)以及姚檀栋等发布于第三极环境数据中心平台的(Third Pole Environment Database,http://en.tpedatabase.cn/)冰川物质平衡观测数据以及Global Land Data Assimilation System(GLDAS)数据集提供的气象要素数据(meteo.xlsx中为提取出的各冰川几何中心所在数据网格上的气象要素,包括降水、近地面气温、净辐射、雪面蒸发和雪深时间序列),采用冰川物质平衡计算公式重构了1975-2013年上述七个冰川的物质平衡序列。此重构数据是基于已发布的冰川物质平衡数据对冰川物质平衡公式中的参数进行了率定,并利用冰川物质平衡公式对长时间序列物质平衡进行了重构,其中参数率定结果以及长时间序列数据重构结果均与相关研究成果进行了比对,论证了该数据成果的合理性,具体可参考以下论文。该数据可用于所涉及冰川区域水资源变化研究、扩充了青藏高原冰川物质平衡数据集,并可为未来冰川物质平衡重构相关研究提供参考。
刘晓婉
中国冰冻圈是指中国范围内,大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的冻结部分。中国冰冻圈资源与环境信息系统是对中国冰冻圈资源与环境数据进行管理与分析的综合性信息系统。建立中国冰冻圈资源与环境信息系统一方面是满足地球系统科学的需要,为研制地理信息系统支持下的冻土、冰川以及雪盖对全球变化的响应与反馈模型提供参数与验证数据;另一方面系统整理和抢救宝贵的冰冻圈数据,为其提供一个科学、高效、安全的管理与分析工具。 中国冰冻圈资源与环境信息系统包含三个不同空间的基础数据库。其中青藏公路沿线部分的研究区域主要是青藏公路自西大滩到那曲约700公里长、公路两侧20~30公里宽的区域,这一区域广泛分布着多年冻土。青藏公路沿线基础数据库包含以下类型的数据: 1、冰冻圈数据。包括:积雪深度分布。 2、自然环境与资源。包括: 基础地质:第四纪地质(Quatgeo) 3、公路沿线冻土钻孔观测数据(Borehole):青藏公路沿线200个钻孔探测资料。 工程地质剖面图(CAD):岩性分布、含水量、颗分资料等 4、青藏公路沿线地区冰川质量平衡分布模型(Model):预测冻土格网数据。 青藏公路沿线图形数据包括13幅的比例尺为1:250000图幅;格网尺寸为100×100m。 详情请查看数据中的文档“中国冰冻圈资源与环境信息系统设计.doc”、“中国冰冻圈资源与环境信息系统数据字典.DOC”、“数据库-青藏公路.DOC”。
李新
Snow is a significant component of the ecosystem and water resources in high-mountain Asia (HMA). Therefore, accurate, continuous, and long-term snow monitoring is indispensable for the water resources management and economic development. The present study improves the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) onboard Terra and Aqua satellites 8 d (“d” denotes “day”) composite snow cover Collection 6 (C6) products, named MOD10A2.006 (Terra) and MYD10A2.006 (Aqua), for HMA with a multistep approach. The primary purpose of this study was to reduce uncertainty in the Terra–Aqua MODIS snow cover products and generate a combined snow cover product. For reducing underestimation mainly caused by cloud cover, we used seasonal, temporal, and spatial filters. For reducing overestimation caused by MODIS sensors, we combined Terra and Aqua MODIS snow cover products, considering snow only if a pixel represents snow in both the products; otherwise it is classified as no snow, unlike some previous studies which consider snow if any of the Terra or Aqua product identifies snow. Our methodology generates a new product which removes a significant amount of uncertainty in Terra and Aqua MODIS 8 d composite C6 products comprising 46 % overestimation and 3.66 % underestimation, mainly caused by sensor limitations and cloud cover, respectively. The results were validated using Landsat 8 data, both for winter and summer at 20 well-distributed sites in the study area. Our validated adopted methodology improved accuracy by 10 % on average, compared to Landsat data. The final product covers the period from 2002 to 2018, comprising a combination of snow and glaciers created by merging Randolph Glacier Inventory version 6.0 (RGI 6.0) separated as debris-covered and debris-free with the final snow product MOYDGL06*. We have processed approximately 746 images of both Terra and Aqua MODIS snow containing approximately 100 000 satellite individual images. Furthermore, this product can serve as a valuable input dataset for hydrological and glaciological modelling to assess the melt contribution of snow-covered areas. The data, which can be used in various climatological and water-related studies, are available for end users at https://doi.org/10.1594/PANGAEA.901821 (Muhammad and Thapa, 2019).
Sher Muhammad
青藏高原由于高云覆盖,通常用来监测湖泊面积的光学遥感影像数据,如Landsat只能用来监测湖泊年尺度面积变化,而对湖泊季节变化研究了解较少。使用Sentinel-1 SAR数据,对青藏高原大于50平方公里湖泊月尺度面积进行了提取。研究显示,湖泊的季节变化显示出截然不同的模式,面积较大的湖泊(> 100 km2)在8-9月达到峰值,而较小的湖泊(50-100 km2)面积在6-7月达到峰值。封闭湖泊面积的季节峰值更突出,而外流湖的季节峰值更平缓。冰川补给湖相对于非冰川补给湖显示了延迟的面积峰值。同时,大尺度的大气环流,如西风、印度季风、和东亚季风也影响着湖泊面积的季节变化。此研究为监测湖泊面积年内变化弥补了空白。
张宇, 张国庆
本数据集采用SMMR(1979-1987)、SSM/I(1987-2009)和SSMIS(2009-2015)逐日亮温数据,由双指标(TB_37v,SG)冻融判别算法生成,分类结果包含冻结地表、融化地表、沙漠及水体四种类型。数据覆盖范围为三江源区域,空间分辨率为25.067525 km,EASE Grid投影方式,以Geotif格式存储。像元数值表征地表冻融的状态:1代表冻结,2代表融化,3代表沙漠,4代表水体。因为该数据集中所有tif文件描述的是三江源国家公园范围,所以这些文件的行列号信息是不变的,摘录如下(其中cellsize单位为m): ncols 52 nrows 28 cellsize 25067.525 nodata_value 0
晋锐
过去五十年,阿拉斯加地区冰川对海平面贡献占全球山地冰川总贡献的三分之一。 在RGI6.0的基础上,我们利用遥感和地理信息系统技术对阿拉斯加地区冰川编目数据进行了更新。更新的冰川编目采用的数据源为2018年Landsat OLI空间分辨率15m遥感影像,使用的方法为人工解译。结果显示,阿拉斯加地区冰川编目包括了现有冰川27043条,总面积81285km2。数据误差4.3%。该数据将为研究全球变化大背景下阿拉斯加地区冰川变化评估、冰川变化的区域和全球影响提供重要的数据支撑。
上官冬辉, 李耀军
The dataset integrated glacier inventory data and 426 Landsat TM/ETM+/OLI images, and adopted manual visual interpretation to extract glacial lake boundaries within a 10-km buffer from glacier terminals using ArcGIS and ENVI software, normalized difference water index maps, and Google Earth images. It was established that 26,089 and 28,953 glacial lakes in HMA, with sizes of 0.0054–5.83 km2, covered a combined area of 1692.74 ± 231.44 and 1955.94 ± 259.68 km2 in 1990 and 2018, respectively. The current glacial lake inventory provided fundamental data for water resource evaluation, assessment of glacial lake outburst floods, and glacier hydrology studies in the mountain cryosphere region.
WANG Xin, GUO Xiaoyu, YANG Chengde, LIU Qionghuan, WEI Junfeng, ZHANG Yong, LIU Shiyin, ZHANG Yanlin, JIANG Zongli, TANG Zhiguang
利用长时间序列Landsat遥感数据,获取了整个青藏高原近50年(1970s~2021)共15期湖泊观测数据,对大于1平方公里湖泊的数量及面积变化进行了详细分析。研究发现青藏高原湖泊数量从1970年代的1080个增加到2021年的~1400个。相应地,湖泊面积从1970年代的4万平方公里增加到了2021年的5万平方公里,净增加了1万平方公里。青藏高原湖泊并非持续单调地增加。在1970s至1995年间,大部分湖泊呈现萎缩状态;但在1995年之后,除2015年外,青藏高原湖泊的数量和面积总体呈现出持续增加趋势。流域尺度上,除雅鲁藏布流域外,均在扩张。
张国庆
时空连续的积雪覆盖面积对陆表能量水分交换、山区水文、陆面模式、数值天气预报以及气候变化研究具有重要意义,而云的大量存在,造成光学遥感积雪覆盖面积中严重的数据空缺。本数据集采用Terra和Aqua双星MODIS观测,以及FY-2E和FY-2F VISSR双星观测,获取受云影响较小的积雪覆盖 度(亚像元积雪覆盖),并根据时序信息补充剩余云像元的积雪覆盖度,最终得到无云积雪覆盖度。本数据集包括青藏高原0.005度(约500 m)和中国地区的0.05度(约5 km)空间分辨率逐日积雪覆盖度。
蒋玲梅
本数据集是2017年青藏高原冰川数据,使用了210景Landsat8 OLI卫星多光谱遥感数据,时间从2013年至2018年,90%来源于2017年,85%的Landsat8 OLI数据成像于冬季。冰川数据是青藏高原净冰川覆盖范围,不包括表碛物覆盖部分。数据格式是TIFF,可以为青藏高原冰川变化、冰川水文研究提供基础数据支持。 数据内容: Value是冰川斑块在系统中自动生成的编码。 格网单元:30m 数据的投影方式:Albers等积圆锥投影。 数据加工方法:基于210景Landsat8 OLI卫星多光谱遥感数据,校正、镶嵌为假彩色合成影像(RGB:654),采用人工目视解译方法,参考波段比值法结果,结合SRTM DEM V4.1数据与Google Earth和HJ1A/1B卫星同一年不同季节的影像,剔除了山体阴影、季节性积雪的影响,参考我国第一期和第二期冰川编目数据,剔除了非冰川区的陡崖、裸露基岩等,综合提取净冰川专题矢量数据,不包括冰川末端位置不清的表碛物覆盖区域,冰川边界数字化精度为半个像元(15m)。通过对比分析,可知基于多数据源、参考多方法结果、综合专家经验知识人-机互动方法提取获得的山地冰川数据更准确。具体数据提取方法详见参考文献: Ye, Q., J.Zong,L.Tian et al. (2017). Glacier changes on the Tibetan Plateau derived from Landsat imagery: mid-1970s – 2000 – 2013. Journal of Glaciology,63(238), 273-87. DOI:10.1017/jog.2016.137。 原始遥感资料数据精度:30m 数据质量控制措施:冰川边界数字化精度控制在半个像元之内(15m)。 项目来源:中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA19070302), 第二次青藏高原综合科学考察研究资助(2019QZKK0202),国家自然科学基金项目(41530748, 91747201)、中国科学院“十三五”信息化建设专项资助(XXH13505-06)。
叶庆华
1)数据内容:高分辨率西南极冰盖表面物质平衡格点数据库 投影:Polar Stereographic Projection 2)数据来源及加工方法:基于高分辨率冰芯代用资料、ERA-Interim再分析降水和蒸发数据和极地气候模式RACMO2.3输出结果,利用改进的类克里格插值方法,建立了西南极冰盖表面物质平衡格点数据集 3)数据质量描述:精度优于再分析资料。 4)数据应用成果及前景:该数据库可用于水文学、气候学及冰川学等学科领域,比如:气候模式(CMIP5及 CESM等)的验证,西南极冰盖物质平衡长时间尺度变化评估研究。
王叶堂
本数据集是基于MODIS数据进行处理和分析后得到,通过改进不同下垫面下的不同积雪提取算法,提高了积雪范围识别精度,同时利用隐马尔科夫去云算法和SSM/I雪水当量结合,最终生成完全无云的逐日积雪面积产品。取值范围: 1:积雪;0 非积雪。空间分辨率为0.005 度(约500m),时间范围是2000年2月24日至2019年12月31日。 数据格式为geotiff,推荐使用Arcmap或python +GDAL打开和处理数据
郝晓华
积雪面积比例(fractional snow cover, FSC)是定量描述单位像元内积雪覆盖面积(Snow Cover Area SCA)与像元空间范围的比值。本数据集涵盖区域为北极地区(北纬35°至北纬90°),使用Google Earth Engine平台,采用的初始数据为MOD09GA 分辨率为1000m的全球地表反射率产品,数据制备时间为2000年2月24日至2019年11月18日。方法为:在训练样本区域,使用Landsat 8地表反射率的数据和SNOMAP算法制备FSC的参考数据集,将该数据集作为训练样本区域FSC真值,从而建立训练样本区域FSC与基于MODIS地表反射率产品的雪被指数NDSI之间的线性回归模型。使用该模型,将MODIS全球地表反射率产品作为输入,制备北极地区积雪面积比例时序数据。该数据集可为区域气候模拟、水文模型等提供积雪分布的定量信息。
马媛, 李弘毅
第三极地区近期冰川变化因其对下游水资源供给的重要意义而成为周边各国政府关注的热点。第三极地区冰川表面高程变化数据产品基于获取于2000年的SRTM和2015年前后ASTER立体像对,在第三极地区范围内选了40余个典型冰川区来进行相应时段冰川表面高程估算。本产品共计估算了第三极地区超过14000条冰川2000-2015s时段内的表面高程变化,调查面积约占整个第三极地区冰川面积的25%。数据的覆盖范围为除阿尔泰山以外的整个第三极地区,空间分辨率为30m。
陈安安
本数据集来源于中国长时间序列雪深数据集,利用三江源边界进行提取形成三江源雪深数据集。取值范围:0-100 cm。时间分辨率:逐日。空间分辨率为0.25 度(约25km),时间范围是1980年1月1日至2020年12月31日。雪深数据基于星载被动微波遥感数据生产,使用了三个不同的被动微波传感器数据,它们分别是SMMR,SSM/I和SSMI/S。由于不同的传感器之间存在一定的系统偏差,因此,首先对不同传感器的数据进行了交叉订正,然后再基于被动微波亮度温度梯度法制作中国长时间序列雪深数据集。头文件信息可参考数据集header.txt。
戴礼云
青藏高原地温分布图是基于程国栋(1984)提出的多年冻土稳定型划分指标(表1),利用统计模拟的年变化深度地温数据划分的。利用地理加权回归方法,融合2010年左右233个钻孔年变化深度处的年平均地温数据和遥感积雪日数、GLASS叶面积指数、SoilGrids250m的土壤沙粒含量、土壤粘粒含量、土壤粉粒含量、土壤有机质和土壤体密度数据产品、中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)输出的二版土壤湿度产品和融合了近4万区域自动气象站和FY2/EMSIP降水产品的融合产品。估计得到了代表2010年代的青藏高原1km分辨率年冻土稳定性分布图。数据格式为Arcgis Raster。
冉有华
南北极海冰数据集原始数据由美国国家冰雪数据中心(The National Snow and Ice Data Center:NSIDC)通过遥感数据生成,数据格式为geotiff格式与image格式,数据空间分辨率为25km,时间分辨率为日。数据内容是南北极的海冰范围及海冰密集度。本研究工作通过对南北极海冰的范围与海冰密集度后处理后生成netcdf格式产品。产品数据包含1979-2019年南北极海冰范围与海冰密集度数据,其时间分辨率为逐日,覆盖范围为南极与北极,水平空间分辨率为12.5km,海冰范围矩阵中数据值为1表示该网格为海冰,海冰密集度用0-1000表示,该网格值除以10即为该网格海冰密集度值。
叶爱中
高质量的多年冻土图是多年冻土环境效应研究和寒区工程应用的基础数据。该数据集是在系统整编青藏高原2005-2015年共237个钻孔位置年变化深度年平均地温测量数据基础上,利用支持向量回归模型融合了这些地面观测与遥感冻结指数、融化指数、积雪日数、叶面积指数、土壤容重、高程和高质量的土壤水分再分析资料, 集合模拟了代表2005-2015年的青藏高原1km分辨率年平均地温分布图。10折交叉验证表明,模拟的年平均地温的均方根误差约为0.75 °C, 偏差约0.01 °C。基于高海拔多年冻土稳定性分类体系,利用年平均地温,划分了多年冻土的热稳定类型。数据显示,青藏高原多年冻土面积约115.02 (105.47-129.59) *104 km2, 其中, 极稳定型(<-5.0 °C)、稳定型(-3.0~-5.0 °C)、亚稳定型(-1.5~-3.0 °C)、过渡型(-0.5~-1.5 °C)和不稳定型(>-0.5 °C)多年冻土面积分别为0.86*104 km2, 9.62*104 km2, 38.45*104 km2, 42.29*104 km2和23.80*104 km2。该数据集可用于寒区工程的规划、设计及生态规划与管理等,并可作为多年冻土现状的数据基准,用于评估未来青藏高原多年冻土的变化。关于该数据更详细的方法等信息可参考《中国科学:地球科学》的论文(Ran et al., 2020)。
冉有华, 李新
三极冰芯数据主要来源于美国国家海洋与大气局(NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration, https://www.ncdc.noaa.gov/data-access/paleoclimatology-data/datasets/ice-core )。原始数据主要是文本格式,由相关单位与研究人员志愿提供。数据主要包含了氧同位素、温室气体浓度、冰芯年龄、等原始观测数据,也包含研究者根据观测数据生产的历史气温、二氧化碳浓度、甲烷浓度等。数据主要分为南极、北极、格陵兰岛及第三极区域。数据库包含打钻地址、时间、衍生产品、对应观测站点数据、参考文献等要素。衍生产品包含产品名称、类型、时间等要素。空间位置分为南极、北极、第三极,包含阿拉斯加、加拿大、俄罗斯、格陵兰岛等地区。对收集的数据通过整理与后处理后,采用Microsoft Office自带的Access数据库管理系统建立冰芯数据库。按照南极、北极、格林兰岛、第三极,分成四个子数据库,打开每个数据库中第一个表为readme,该表包含每个数据表信息及参考文献。
叶爱中
海冰是海洋表面海水冻结形成的冰,海冰表面的降水再冻结也成为海冰的一部分。海冰变化不仅影响海洋的层结、稳定性及对流变化,甚至影响大尺度的温盐环境。此外,由于海冰的高反照率和绝缘隔热作用,能改变极区表面的辐射状态,影响海-气之间的能量和物质交换。海冰的变化不仅影响局地海洋生态环境和局地的大气环境,而且通过复杂的反馈过程,以遥相关方式影响其他区域的天气和气候。本数据集通过评估,提交了包括了极地海冰相关的四个参数:海冰密集度、范围、厚度和反照率。为研究极地及全球气候变化提供基础。
邱玉宝
本数据是通过建立雅鲁藏布江流域WEB-DHM分布式水文模型,以气温、降水、气压等作为输入数据,模拟输出的5km逐月水文数据集,包括格网径流与蒸发(若蒸发小于0,则表示凝华;若径流小于0,则表示当月降水小于蒸发)。本数据是通过建立雅鲁藏布江流域WEB-DHM分布式水文模型,以气温、降水、气压等作为输入数据,模拟输出的5km逐月水文数据集,包括格网径流与蒸发(若蒸发小于0,则表示凝华;若径流小于0,则表示当月降水小于蒸发)。
王磊
近地表土壤的冻结/融化状态表征着陆地表层过程的休眠和活跃,这种冻融相态交替能引起一系列复杂的地表过程轨迹模式突变,影响着土壤的水热特性、地表径流和地下水补给等水循环过程,同时也通过水和能量循环机制影响气候变化。本数据集是基于AMSR-E、AMSR2被动微波亮温数据,以及MODIS光学遥感数据,利用冻融判别式算法和冻融降尺度算法制备的全球近地表冻融状态(空间分辨率:0.05°;时间跨度:2002-2017年),可用于分析全球近地表冻融循环的开始/结束日期、冻结/融化时长、冻结范围等指标的空间分布和趋势变化,可为理解全球变化背景下陆表冻融循环与水分、能量交换过程的相互作用机制提供数据支持。
赵天杰, 张子谦
本项目是基于东天山庙尔沟冰芯(94°19′E,43°03′N,4518 m)生物活性元素Fe等元素数据,重建了1956-2004金属元素历史。数据内容:1956-2004年冰芯金属元素(包括:Fe, Cd, Pb, As, Ba, Al, S, Mn, Co和Ni);数据来源,通过ICP-MS测试;数据质量:空白样品显著低于样品值,质量较好;数据应用成果及前景:数据已发表,具体信息见Du, Z., Xiao, C., Zhang, W., Handley, M. J., Mayewski, P. A., Liu, Y., & Li, X. (2019). Iron record associated with sandstorms in a central Asian shallow ice core spanning 1956–2004. Atmospheric environment, 203, 121-130.,可提供中亚其他冰芯对比研究。
杜志恒
冰川对区域和全球气候变化异常敏感,因此常被作为气候变化的指示器之一,其相关参数也是气候变化研究的关键指标,特别是在地球三极环境变化对比研究中,冰川速度的时间和空间差异性对比是气候变化研究的重点之一。但由于冰川基本位于高海拔、高纬度和高寒地区,自然环境恶劣、人迹罕至,缺乏且难以开展大规模冰川运动的常规现场测量工作,为了能够及时高效、全面和准确地了解三极地区冰川运动状况,利用雷达干涉测量、雷达和光学影像像素跟踪等方法获取了三极地区部分典型冰川2000-2017年部分年份的表面运动分布情况,为三极冰川运动的对比分析提供了基础资料。数据集包含12个栅格文件,栅格文件名为“某地区某时段冰川运动”,每一幅栅格图主要包含以某一典型冰川所在的区域流速分布。
闫世勇
本产品基于多源遥感DEM数据生成,步骤如下:以Landsat ETM+、SRTM 和ICESat遥感数据为参考在相对稳定和平坦的地形区域内选控制点。控制点水平坐标是以Landsat ETM+ L1T全色影像作为水平参考进行获取。控制点的高度坐标则主要通过ICESat GLA14高程数据进行获取,在无ICEsat分布的区域内以SRTM高程数据补充。利用选取的控制点和自动生成的连接点,通过Brown’s物理模型对透镜畸变和残余形变进行补偿,使得所有立体像对的空中三角测量结果中影像总RMSE<1个像素。为了对提取的DEM数据进行编辑以消除明显的高程异常值,采用了DEM内插、DEM滤波和DEM平滑等方法对冰川上的DEM进行了编辑,并对西昆仑-西和西昆仑-东区域的KH-9 DEM数据进行了拼接,从而形成产品。
周建民
湖冰是冰冻圈的重要参数,其变化与气温、降水等气候参数密切相关,而且可以直接反映气候的变化,因此是区域气候参数变化的一个重要的指标,但由于其研究区往往位于自然环境恶劣,人口稀少的区域,大规模的实地观测难以进行,因此利用哨兵1号卫星数据,以10m的空间分辨率和优于30天的时间分辨率对不同类型的湖冰变化进行了监测,填补了观测空白。利用HMRF算法对不同类型的湖冰进行分类,通过时间序列分析三个极区中部分面积大于25km2的湖泊的不同类型湖冰的分布,形成湖冰类型数据集,可以获得这些湖泊不同类型湖冰的分布,数据包括了被处理湖泊的序号,所处年份及其在时间序列中的序号等信息,矢量数据集包括采用的算法,所使用的哨兵1号卫星数据,成像时间,所处极区,湖冰类型等信息,用户可以根据矢量文件确定时间序列上不同类型湖冰的变化。
邱玉宝, 田帮森
本项目是基于东天山庙尔沟冰芯(94°19′E,43°03′N,4518 m)高氯酸等元素数据,重建了1956-2004高氯酸历史变化。数据内容:1956-2004年高氯酸浓度(包括:Cl-, NO3- 和SO42-);数据来源,通过ESI-MS/MS测试;数据质量:空白样品显著低于样品值,质量较好;数据应用成果及前景:数据已发表,具体信息见Zhiheng Du, Cunde Xiao, Vasile I. Furdui C,Wangbin Zhang. (2019). The perchlorate record during 1956–2004 from Tienshan ice core, East Asia. Science of the Total Environment.可提供中亚其他冰芯对比研究。
杜志恒
冰盖高程变化数据首先利用2004年和2008年的GLAS12的数据获取两年间的重复轨道,在理想情况下每个轨道都是严格重复测量的,但由于轨道偏差,无法保证轨道按照设计严格重复,偏差在几米到几百米不定,取500m*500m的格网,认为落在同一格网内的点为重复轨道的重复点,相减获取2004-2008年的高程变化,获得年度的高程变化。在格陵兰中部地形平缓区域,高程变化较为准确,但在边缘地带,高程变化明显存在较大误差,可能是因为在边缘区域的坡度较大,500m*500m的范围内的点的高程会有较大的变化,因此在边缘区的高程变化有待改正。为对比不同的方法,采用2004年和2008年的GLAS12的春季数据获取这两年间的交叉点,2004年的降轨与2008年的升轨可以获得一组交叉点对应的高程变化;2004年的升轨与2008年的降轨也可以获得一组交叉点对应的高程变化。两组交叉点作为2004年到2008年的高程变化数据,采用克里金插值获得高程变化图。采用交叉点的方法获取的高程变化得到在边缘区域的结果有明显的改善,但在格陵兰东中部部分区域内的高程变化趋势有明显的误差,这些误差可能是季节性变化引起的。因此,采用2004年到2008年的GLAS12的春季数据获取每两年间的交叉点,每两年可以获得两组交叉点数据,总共获得十组交叉点。将这十组交叉点作为2004年到2008年的高程变化数据,与前两次比较发现,高程变化精度有所提高。
黄华兵
河湖冰物候对气候变化敏感,是指示气候变化的重要指示因子。308个Excel文件名称对应于湖泊编号。每个excel文件包含6个列,包含2002年7月至2018年6月对应湖泊的日冰覆盖率信息。每一列的属性分别为:日期、湖水覆盖率、湖水冰覆盖率、云覆盖率、湖水覆盖率和经过云处理后的湖面冰覆盖率。通常以0.1、0.9的冰覆盖面积比作为判别湖泊冰物候的依据。数据集包含的excel文件可以进一步获取四个湖冰物候参数:开始冻结(FUS),完全冻结(FUE),开始融化(BUS),完全融化(BUE),和92个湖泊,可获取两个参数,FUS和BUE。
邱玉宝
北极地区因其独特的自然条件和地理位置,在全球变化中扮演着非常重要的角色。而极地海冰作为影响气候变化的重要影响因子,是全球气候变化的灵敏器。中国在北极建设的考察站之一——黄河站,其重点支持围绕全球变化及其区域相应、极区空间环境与空间气候、极地环境中的生命特征与过程三大科学领域,为中国深入开展北极科学考察活动提供了重要平台。因此,构建了近年来北极海冰关键区域数据验证产品数据集,实现对北极海冰关键区域的监测情况。
陈甫, 邱玉宝
微波散射计冰盖冻融数据覆盖时间更新到2015年到2019年,空间分辨率为4.45km.时间分辨率为逐日,覆盖范围为南北极冰盖。基于微波辐射计的遥感反演方法考虑积雪特性在时空和空间上的变化,首先提取散射计数据的DVPR时间序列数据,有效利用散射计数据的高时间分辨率,同时利用通道差去除地形带来的影响;随后利用广义高斯模型对每一个采样点时间序列的方差值进行拟,以此来区分出干湿雪点,即确定融化范围,这种广义高斯模型相比于传统的双高斯模型需要的输入参数少,得到的阈值也具有唯一性;最后利用移动窗分割算法来精确找到湿雪点的融化开始时间、 结束时间以及持续时间, 可以有效地去除融化或非融化时期的温度突变所带来的影响。长时间序列星载微波散射计数据来自QSCAT和ASCAT两个传感器。通过实测站点的验证表明南极冰盖冻融探测精度在70%以上。数据每一天存放一个bin文件,基于微波散射计的南极冻融数据每个文件由810*680的栅格组成,格陵兰冰盖冻融数据每个文件由810*680的栅格组成(0值:非融化区域,1值:融化区域)。
梁雷
青藏高原湖泊众多,该地区湖泊冰期物候和持续时间对区域和全球气候变化非常敏感,因此被用作气候变化研究的关键指标,特别是地球三极环境变化对比研究。但由于其自然环境恶劣,人口稀少,缺乏对湖泊冰物候的常规现场测量。利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)归一化差雪指数(NDSI)数据,以500米的分辨率对湖泊冰进行了监测,填补了观测空白。利用传统的雪图算法对晴天条件下的湖泊日冰量和覆盖范围进行检测,利用湖泊表面条件的时空连续性,通过一系列步骤对云层覆盖条件下的湖泊日冰量和覆盖范围进行重新确定。通过时间序列分析308个大于3km2的湖泊确定为湖冰范围和覆盖的有效记录,形成每日湖冰范围和覆盖数据集,包括216个湖泊。
邱玉宝
微波辐射计冰盖冻融数据集覆盖时间更新到2016到2019年,空间分辨率为25 km;基于微波辐射计的遥感反演方法采用改进的基于小波冰盖冻融探测算法,算法考虑冰盖冻融亮温特性在时间上的变化,首先利用小波变换对格陵兰所有冰盖区域的长时间亮度温度数据进行小波多尺度分解,在不同尺度下对边缘信息进行分析。再次,采用方差分析的方法将冰盖融化和重新冻结过程产生的边缘信息从噪声中分离出来。基于已提取的冰盖长时间亮度温度变化边缘信息,利用广义高斯模型来确定干雪和湿雪分类的最优边缘阈值, 从而探测出格陵兰冰盖发生融化的区域。最后,基于空间自动纠错的原理,运用空间邻域纠错算子对由噪音引起的错误结果进行探测,并进行人工纠错。长时间序列星载被动微波亮度温度数据来自SMMR、SSM/I和SSMI/S三个传感器。为保证不同传感器亮度温度在时间上的一致性,在冻融提取之前对不同传感器亮度温度进行了交叉订正。通过实测站点的验证表明格陵兰冰盖冻融探测精度在70%以上。数据每一天存放一个bin文件,基于微波辐射计的南极冻融数据每个文件由316*332的栅格组成,格陵兰冰盖冻融数据每个文件由304*448的栅格组成(0值:非融化区域,1值:融化区域)。
梁雷
基于sentinel-1超分宽幅SAR数据,利用提出的U-net冰裂隙探测方法,形成了南北极冰盖冰裂隙高程数据。首先对sentinel-1超分宽幅SAR数据预处理,主要包括辐射定标、冰盖范围确定和斑点噪声去除。其中,为抑制SAR数据的斑点噪声,同时为了保证冰裂隙特征,我们采用了去除乘性噪声的PPB方法。该方法既能有效去除斑点,还能保留冰裂隙的特征。其次,我们利用提出的基于U-net的冰裂隙探测算法进行冰裂隙提取。为了获取正确冰裂隙SAR数据样本,我们通过比对冰裂隙高分辨率光学数据来对SAR样板进行选取,从而形成冰裂隙SAR数据样本。基于冰裂隙区域和非冰裂隙区域SAR数据样本,我们利用U-net方法对冰裂隙进行提取。最后,我们对探测出的冰裂隙数据进行地理编码形成南北极冰盖冰裂隙产品。
梁雷
河冰是冰冻圈的主要组成部分,极区河流封冻对北极航运和运输业有重大影响。随着中俄“冰上丝绸之路”的建设,监测额尔齐斯河流域河冰的变化可为河流通航提供理论基础。北极地区水文站的稀疏分布限制了河冰的研究,其中水文站有限的可用数据表明了河冰破裂具有提前的趋势,但驱动这种趋势的特定气候机制十分复杂。因此,具有高时间分辨率的光学数据(如MODIS产品)适用于监测河流冰物候和绘制河流冰盖范围,有助于了解河冰破裂过程。本研究基于MODIS及被动微波数据,实现一种利用不同遥感数据,以对额尔齐斯河流域河冰进行监测的方法,以期分析河流开始封河时间、结束开河时间、开河速率、封河速率和冰冻期持续时间等河冰物候参数。同时亦有助于理解河冰破裂过程对北极气候变暖的响应。
梁雯珊, 邱玉宝
1)数据内容:重建的1289-1993年北极巴伦支海-喀拉海秋季海冰范围时间序列; 2)数据来源及加工方法:冰芯、树轮代用资料;多种统计方法建模; 3)数据质量描述:年分辨率,可信度高; 4)数据应用成果及前景:历史时期北极海冰变化特征及对气候变化的响应和影响。巴伦支海-喀拉海地区是中国冬春季极端冷空气南下的关键海区,但观测资料的缺乏限制对其规律和变化机制的认识,重建长时间尺度北极海冰的变化特征对研究全球背景下北极海冰变化和对中国历史气候的影响有重要意义。
效存德
目前,基于提出的利用变化检测和决策树算法的SAR冰盖冻融探测算法,利用sentinel-1 EW SAR数据对南北极冰盖月平均冻融进行了探测。同时利用已经开发的基于大数据平台的冻融产品生产模块,国际上首次生产了南极冰盖和格陵兰冰盖冻融产品,通过自动气象站温度数据研制,冰盖冻融探测精度达到90%。目前,数据产品获取时间主要为南北极的夏季,其中南极冰盖产品为1、2、3、10、11、12月和格陵兰的产品为5、6、7、8、9、10月。
张露
夏季阳光照射下,覆盖在冰面上的积雪融化,在冰面上形成的不同形状大小的冰上水池融池。海冰表面融化造成的融池会降低海冰反照率,因而会对极区能量平衡造成显著影响,增加吸收进而加速海冰融化过程。在影响海冰反照率的因素中,融池是最重要且变化最剧烈的因素之一。随着气候的变化,夏季冰融化速度也越来越快。对地球表层的能量平衡具有重要的影响,冰融速度加快也可能使融池这种重要的自然现象成为北极海冰融化季节最显著的冰表面特征之一。融池的反照率介于海水与海冰之间,研究冰上融池也是研究北极海冰快速变化机理的一个重要组成部分。由于海冰融池和海面具有相似的微波信号特征,且受到风速、海冰融化等因素影响利用微波数据进行融池覆盖度的制图具有明显的不确定性,因此最为可靠的融池覆盖度遥感方法为利用中分辨率光学遥感数据(如MODIS)进行亚像元融池覆盖度的制图。本数据集包含利用MODIS数据进行基于动态端元反射率的亚像元分解反演的北极海冰融池覆盖度和海冰密集度。
熊川, 任艳, 邱玉宝
多年冻土约占青藏高原陆地面积的46%,是冰冻圈重要组成部分。但是,由于多年冻土埋藏较深,其分布难以通过地表观测直接获取,因此,研究多年冻土分布往往依赖于地面观测。该数据集基于多种观测方法,包括:钻孔勘察、坑探、土壤温度和探地雷达,获取青藏高原多年冻土分布点尺度信息,并归档形成首个青藏高原多年冻土存在性数据集(v1.0)。数据集包含626条信息,覆盖不同海拔、坡向和气候状态。同时,根据观测方式和数据质量,对数据的置信度进行了分类,为不同研究目的使用该数据提供了参考。该数据为多年冻土分布提供了本底信息,可用于多年冻土模拟验证和未来气候变暖下多年冻土退化评估。
曹斌, 张廷军, 吴青柏, 盛煜, 赵林, 邹德富
基于最新发布的青藏高原多年冻土存在性证据数据集,利用统计模型计算得到了1公里分辨率青藏高原多年冻土概率分布图。该图考虑了气温、积雪和植被这三个多年冻土分布控制性因素,因此能够准确地反应青藏高原冻土的空间异质性。根据1000多个实测资料验证和与已有多年冻土图的对比结果显示,该图的整体分布精度为82.5%,卡帕系数可达到0.62,在多年冻土下界表现出了更好的分类效果。结果显示,青藏高原多年冻土区面积约为1.54 (1.35–1.66) 百万平方公里, 约占陆地面积的 60.7 (54.5– 65.2)% 。多年冻土面积 约为 1.17 (0.95–1.35)百万平方公里,约占46 (37.3–53.0)%。
曹斌
该数据集提供1978年10月24日到2012年12月31日逐日的中国范围的积雪厚度分布数据,其空间分辨率为25km。用于反演该雪深数据集的原始数据来自美国国家雪冰数据中心(NSIDC)处理的SMMR(1978-1987年),SSM/I(1987-2008年)和AMSR-E(2002-2012)逐日被动微波亮温数据。由于三个传感器搭载在不同的平台上,所以得到的数据存在一定的系统不一致性。通过对不同传感器的亮温进行交叉定标提高亮温数据在时间上的一致性。然后利用车涛博士在Chang算法基础上针对中国地区进行修正的算法进行雪深反演。具体反演方法参考“数据说明文档”。 该数据集包含EASE-Grid和经纬度两种投影方式,分别放入两个不同的文件夹中:ease-grid_rar(数据仅到2010年)和lon-lat_rar。两种投影的数据都逐年打包,文件命名方式为:传感器名称简写+年份,如ease-grid_rar目录下的SR1985表示用SMMR亮温数据反演的1985年的雪深;SI1990表示用SSM/I亮温数据反演的1990年的雪深;AE2005表示用AMSR-E亮温数据反演的2005年的雪深,这些数据的投影方式都是EASE-Grid。lon-lat_rar目录下,上面的数据集名称解释相同,只是其投影方式为经纬度投影。详细数据说明请参考数据文档。
车涛, 李新, 戴礼云
本数据集来源于论文: Yao, T., Thompson, L., & Yang, W. (2012). Different glacier status with atmospheric circulations in tibetan plateau and surroundings. Nature Climate Change, 1580, 1-5.,数据整理自论文内Supplementary information中的表格数据。 此论文通过对82条冰川退缩、7090条冰川面积减少和15条冰川质量平衡变化的调查,总结了近30年来的冰川状况。 数据集包含8个数据表,数据表名称和内容分别为: Data list:数据列表; t1:Distribution of Glaciers in the TP and surroundings(青藏高原及周边地区冰川分布面积); t2:Data and method for analyzing glacial area reduction in each basin(分析各流域冰川面积减少的数据和方法列表); t3:Glacial area reduction during the past three decades from remote sensing images in the TP and surroundings(基于遥感影像得出的青藏高原及周边地区过去30年中冰川面积减少情况); t4:Glacial length fluctuationin the TP and surroundings in the past three decades(青藏高原及周边地区过去30年中冰川长度波动数据); t5:Detailed information on the glaciers for recent mass balance measurement in the TP and surroundings(青藏高原及周边地区近年来冰川质量平衡测量方法的详细信息); t6:Recent annual mass balances in different regions in the TP(青藏高原不同区域近年来每年质量平衡数据); t7:Mass balance of Long-time series for the Qiyi, Xiaodongkemadi and Kangwure Glaciers in the TP(青藏高原七一冰川,小冬克玛底冰川和抗物热冰川质量平衡长时间序列数据)。 数据详细信息参见附件:Supplementary information.pdf,Different glacier status with atmospheric circulations in Tibetan Plateau and surroundings.pdf。
姚檀栋
青藏高原湖泊众多,该地区湖泊冰期物候和持续时间对区域和全球气候变化非常敏感,因此被用作气候变化研究的关键指标,特别是地球三极环境变化对比研究。但由于其自然环境恶劣,人口稀少,缺乏对湖泊冰物候的常规现场测量。利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)归一化差雪指数(NDSI)数据,以500米的分辨率对湖泊冰进行了监测,填补了观测空白。利用传统的雪图算法对晴天条件下的湖泊日冰量和覆盖范围进行检测,利用湖泊表面条件的时空连续性,通过一系列步骤对云层覆盖条件下的湖泊日冰量和覆盖范围进行重新确定。通过时间序列分析308个大于3km2的湖泊确定为湖冰范围和覆盖的有效记录,形成每日湖冰范围和覆盖数据集,包括216个湖泊,可以进一步获取四个湖冰物候参数:开始冻结(FUS),完全冻结(FUE),开始融化(BUS),完全融化(BUE),和92个湖泊,可获取两个参数,FUS和BUE。
邱玉宝
使用Sentine-1 SAR 数据对青藏高原黑河流域野牛沟冻土进行监测。采用2014~2018年野牛沟区域Sentine-1 SAR影像,利用了基于分布式雷达目标的小基线集时序InSAR(DSs-SBAS)冻土形变监测方法,结合SAR后向散射系数,MODIS地表温度和Stefan模型,估算了研究区活动层厚度。结果表明活动层厚度在0.8米至6.6米之间,平均值约为3.3米。对开展大范围、高分辨监测具有十分重要的意义。
江利明
全球雪深数据集采用被动微波遥感反演方法制作,数据覆盖时间从1980年到2018年,时间分辨率为逐日,覆盖范围为全球,空间分辨率为25,067.53 m。遥感反演方法采用动态亮温梯度算法,算法考虑积雪特性在时空和空间上的变化,建立了不同频率亮度温度差与实测雪深在空间和季节上的动态关系。长时间序列星载被动微波亮度温度数据来自SMMR、SSM/I和SSMI/S三个传感器。为保证不同传感器亮度温度在时间上的一致性,在雪深提取之前对不同传感器亮度温度进行了交叉订正。通过实测站点的验证表明全球雪深数据相对偏差在30%以内。数据据每一天存放一个txt文件,每个文件由文件头(投影方式)和1383*586的雪深矩阵组成,每个雪深代表一个25,067.53m*25,067.53m的格网。该数据的投影方式为EASE-Grid,下面是每个文件的文件头,将其加到每个文件的前面可以将数据在arcgis中显示。 ncols 1383 // 数据矩阵共1383列 nrows 586 // 数据矩阵共586 xllcorner -17334193.54 //矩阵x方向左下角网格的角落点坐标 yllcorner -7344787.75 //矩阵y方向轴左下角网格的角落点坐标 cellsize 25,067.53 //每个网格的大小 NODATA_value -1 //缺省值
车涛, 李新, 戴礼云
全球气候变暖及人类活动导致青藏高原大面积冻土退化、热融滑塌等问题,严重影响了多年冻土区工程建设和生态环境。以青藏高原黑河流域俄博岭的冻土为研究区,基于高分辨率卫星影像,利用机器学习面向对象分类技术提取研究区内热融滑塌信息,结果表明2009年至2019年研究区热融滑塌数量从12条增至16条,总面积由14718.9平方米增至28579.5平方米,增加了近两倍。高空间分辨率遥感与面向对象分类方法相结合在冻土热融滑塌监测中具有广阔的应用前景。
江利明
湖冰物候是描述湖冰覆盖的季节性循环特征,湖冰物候的变化是碳、水和能量过程研究中的重要内容,也是气候变化的敏感因子之一。本数据集是基于被动微波反演的湖冰物候,包含青藏高原与北半球高纬度地区200个湖泊2002-2018年的湖冰物候(含湖泊开始冻结日期、完全冻结日期、开始融化日期、完全融化日期),部分湖泊可以延伸至1978年。该数据与同时期MODIS监测结果验证表明二者的判读误差为2-4天。用户可利用此数据开展北半球气候变化研究。
邱玉宝
本数据是通过建立长江黄河源WEB-DHM分布式水文模型,以气温、降水、气压等作为输入数据,以GAME-TIBET数据作为验证数据,模拟输出的5km逐月水文数据集,包括格网径流与蒸发(若蒸发小于0,则表示凝华;若径流小于0,则表示当月降水小于蒸发)。数据是基于WEB-DHM分布式水文模型,以气温、降水、气温等(源自itp-forcing和CMA)为输入数据,以GLASS、MODIA、AVHRR为植被数据,SOILGRID及FAO为土壤参数建立起的模型,并通过对径流、土壤温湿度的率定与验证获得的1998-2017年长江黄河源5公里逐月格网径流与蒸发。若asc无法在arcmap中正常打开,请将asc文件前5行顶格。
王磊
雪冰中可溶有机碳(DOC)能够有效的吸收紫外和近紫外波段的太阳辐射,也是导致雪冰消融增强的重要因素之一。通过连续阿勒泰地区2016年11月至2017年4月的积雪样品,利用仪器进行实验分析测试获得阿勒泰地区库威站积雪DOC、总氮TN以及黑碳BC的数据,时间分辨率为周,消融期为每日。 1. 单位: DOC和TN的单位μg g-1 (ppm), BC的单位ng g-1(ppb),MAC的单位是 m2 g-1
上官冬辉
冻土是指温度低于或等于0℃且含有冰的土体或岩体,它对温度特别敏感,其物理力学性质会随温度的变化而产生显著变化。冻土的冻胀变形和融化沉降变形是最为常见的冻土灾害,它们的发生主要是因冻土工程活动使冻土固有的温度发生变化而引起的,所以保护冻土主要也是保护冻土温度,让其维持在工程活动之前最为接近的状态。获取冻土地温的主要方法是埋设测温电缆,通过CR3000的数据采集功能获得测温电缆不同时间的阻值变化,利用标定系数和电阻值的对应关系计算出温度值。依据冻土对温度的敏感特征,地温的变化情况,能够反应气候的变化情况,也能够结合其他要素分析出人类活动对冻土的稳定性的影响机理及程度,从而来指导后期工程活动中的冻土保护措施的升级改造等。
陈继
青藏高原是世界上中低纬度地区冻土面积最大的地区。目前已编制了一些多年冻土分布图,但由于资料来源有限、标准不明确、验证不充分、高质量空间数据集的缺乏,使得在TP上绘制多年冻土分布图存在较大的不确定性。 本数据集基于改进的中分辨率成像光谱仪(MODIS)地表温度(LSTs)2003-2012年1km晴空MOD11A2 (Terra MODIS)和MYD11A2(Aqua MODIS)产品(reprocessing version 5)的冻融指数及冻土顶部温度(TTOP)模型模拟了多年冻土的分布,生成了青藏高原冻土图。并通过野外地面观测、土壤含水率和容重等各种调查数据对该图进行了验证。 冻土属性主要包括:季节性冻土(Seasonally frozen ground)、多年冻土(Permafrost)、非冻土区域(Unfrozen ground)。 数据集为青藏高原冻土研究提供了更详细的冻土分布资料和基础资料。
赵林
青藏高原多源遥感合成1km积雪覆盖数据集(1995-2018)基于国家卫星气象中心的青藏高原光学仪器遥感1km积雪覆盖数据集(1989-2018)和美国雪冰中心的25km近实时逐日全球冰密集度与积雪范围NISE产品数据集(1995-2019)合成得到,覆盖时间从1995年到2018年(每年1-4月和10-12月两个时段),时间分辨率为逐日,覆盖范围为青藏高原(17°N -41°N,65°E -106°E),采用等经纬度投影,空间分辨率为0.01°×0.01°。数据集以日产品表征了卫星观测时刻的地面是否为积雪所覆盖。输入数据源为NOAA或MetOp卫星AVHRR逐日积雪覆盖产品,TERRA卫星MODIS替代AVHRR对应观测通道生成的逐日积雪覆盖产品,以及DMSP卫星SSM/I或SSMIS逐日全球冰密集度和积雪范围NISE产品。数据集合成方法:以青藏高原光学仪器遥感1km积雪覆盖产品为基础,完全信任其积雪和晴空无雪信息,对有云覆盖、无法判识、缺少卫星观测等区域,在相对高空间分辨率海陆模板的辅助下,利用NISE的陆地有效判识结果进行替换。对于部分水陆边界,因NISE产品空间分辨率较低,合成结果有可能仍存在极少量的云覆盖或者无观测数据区域。基于多年地面气象台站雪深观测资料验证表明,本数据集对晴空条件下地面有无积雪的总体判识准确率在91%以上。数据采用标准的HDF4格式存储,内部有积雪覆盖和质量码两个SDS,维度均为4100列×2400行,且文件内部有完备的属性描述。
郑照军, 曹广真
青藏高原光学仪器遥感1km积雪覆盖数据集(1989-2018)基于星载光学仪器观测数据云雪判识方法制作,覆盖时间从1989年到2018年(每年1-4月和10-12月两个时段),时间分辨率为逐日,覆盖范围为青藏高原(17°N -41°N,65°E -106°E),采用等经纬度投影,空间分辨率为0.01°×0.01°。数据集以日产品表征了卫星观测时刻晴空无云或透明薄云下的地面是否为积雪所覆盖。输入数据源为NOAA与MetOp卫星的AVHRR L1数据,以及从TERRA/MODIS对应于AVHRR通道的L1数据。产品处理方法为独立于云掩模产品的动态阈值决策树算法(DT),即算法同时判别云雪,且其云检测强调保留雪信息,特别是透明卷云下的雪。DT算法针对不同情况,考虑了多种判识手段,如水云上的冰云,森林和沙地的积雪,薄雪或融雪等;根据地表类型、DEM和季节设定动态阈值;采用多种质量控制手段,如在重度气溶胶或烟尘覆盖的低纬度森林中剔除伪雪,参考最大月雪线和最小雪面亮度温度剔除伪雪;优化不同种类型云雪和晴空无雪陆地的判识流程。DT算法在正常情况下能区分大部分云雪,但会低估10月份青藏高原的积雪。基于多年地面气象台站雪深观测资料验证表明,本数据集对晴空条件下地面有无积雪的总体判识准确率在95%以上。数据采用标准的HDF4格式存储,内部有积雪覆盖和质量码两个SDS,维度均为4100列×2400行,且文件内部有完备的属性描述。
郑照军, 除多
青藏高原积雪面积长时间序列数据集来源于MODIS 005版本和IMS数据集的融合,采用插值去云算法进行去云处理后得到逐日积雪面积无云产品。投影为经纬度,空间分辨率0.005 度(约500m),时间从2003.1.1-2014.12.31长时间序列,每个文件为当日的积雪面积比例结果,数值为0-100(%),为ENVI标准文件,命名规则为:ims_mts_YYYYDDD.tif,其中YYYY代表年,ddd代表儒略日(001-365/366)。文件可直接用ENVI或者ARCMAP等软件打开察看。 文件说明:200 积雪、100 湖冰、25 陆地、37 海洋
郝晓华
本数据集包括了青藏高原祁连山地区自从1980年到2013年以来的逐月的地表平均温度数据。本数据集来源于欧洲中期天气预报中心的第三代ERA-Interim再分析资料,该数据集采用四维变分分析,结合卫星数据误差校正等技术,实现了再分析资料的质量提升。数据集的空间分辨率为0.125°。本数据集是祁连山地区过去30多年以来地表温度网格数据集,可为祁连山地区的气候变化、生态系统发展演替及相关地球系统模型的研究提供数据基础。
吴晓东
青藏高原逐日无云MODIS积雪面积比例数据集(2000-2015)是在MODIS逐日积雪产品—MOD10A1的基础上,采用一种基于三次样条函数插值的去云算法进行去云处理后得到。 该数据集采用UTM(横轴等角割圆柱)投影方式,空间分辨率500m,提供逐日的青藏高原地区积雪面积比例(Fractional Snow Cover-FSC)结果。数据集为逐日文件,从2000年2月24日到2015年12月31日。每个文件为当日的积雪面积比例结果,数值为0-100(%),为ENVI标准文件,命名规则为:YYYYddd_FSC_0.5km.img,其中YYYY代表年,ddd代表儒略日(001-365/366)。文件可直接用ENVI或者ARCMAP等软件打开察看。 进行去云处理的原始MODIS积雪数据产品来源于由美国国家雪冰数据中心(NSIDC)处理的MOD10A1产品,这一数据集为hdf格式,采用sinusoidal投影。 青藏高原逐日无云MODIS积雪面积比例数据集(2000-2015)属性由该数据集的时空分辨率、投影信息、数据格式组成。 时空分辨率:时间分辨率为逐日,空间分辨率为500m,经度范围为72.8°~106.3°E,纬度为25.0°~40.9°N。 投影信息:UTM(横轴等角割圆柱)投影。 数据格式:ENVI标准格式。文件命名规则:“YYYYddd”+“_FSC_0.5km”+“.img”,其中YYYY代表年,ddd代表儒略日(001-365/366),其中“.img”是为了方便在ARCMAP等软件打开察看而添加的文件后缀。例如2000055_FSC_0.5km.img代表2000年第55天的结果。其中该数据集的ENVI文件是由头文件和主体内容构成。头文件包括行数、列数、波段数、文件类型、数据类型、数据记录格式、和投影信息等;以2000055_FSC_0.5km.img 文件为例,其头文件信息如下: ENVI description = { ENVI File, Created [Sat Apr 27 18:40:03 2013]} samples = 5760 lines = 3300 bands = 1 header offset = 0 file type = ENVI Standard data type = 1 :代表byte型 interleave = bsq :数据记录格式为BSQ sensor type = Unknown byte order = 0 map info = {UTM, 1.500, 1.500, -711320.359, 4526650.881, 5.0000000000e+002, 5.0000000000e+002, 45, North, WGS-84, units=Meters} coordinate system string = {PROJCS["UTM_Zone_45N",GEOGCS["GCS_WGS_1984",DATUM["D_WGS_1984",SPHEROID["WGS_1984",6378137.0,298.257223563]],PRIMEM["Greenwich",0.0],UNIT["Degree",0.0174532925199433]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["False_Easting",500000.0],PARAMETER["False_Northing",0.0],PARAMETER["Central_Meridian",87.0],PARAMETER["Scale_Factor",0.9996],PARAMETER["Latitude_Of_Origin",0.0],UNIT["Meter",1.0]]} wavelength units = Unknown,band names = {2000055}
唐志光, 王建
在众多反映气候环境变化的指标中,冰芯稳定同位素指标是冰芯记录研究中必不可少的参数,是恢复过去气候变化最可靠的手段和最有效的途径之一。冰芯积累量是冰川上降水量的直接记录,而且高分辨率冰芯记录保证了降水记录的连续性。因此,冰芯记录提供了一种恢复降水量变化的有效手段。从青藏高原钻取的冰芯同位素和积累量可用来重建温度和降水变化,是很好的气候环境记录。本数据集提供了青藏高原冰芯同位素和积累量数据,为研究青藏高原的气候变化提供数据支撑。
徐柏青
1)数据内容:数据包括老虎沟12号冰川2014-2018年年物质平衡;2)数据来源及处理方法:数据源于老虎沟12号冰川海拔每隔100m的花杆观测,观测从海拔5300-5100m,每隔海拔带有三根物质平衡花杆,每年5月及9月各观测一次,采用面积平均法计算整个冰川面物质平衡;3)数据质量描述:数据均为人工实地观测,且操作方法严格按照冰川学方法,具有高的可靠性;4)数据应用成果及前景,该数据已被多次用于冰川模拟的验证以及模型参数的率定,对大尺度冰川模拟的参数率定和验证具有很好的利用价值。
刘宇硕
钻孔位置在加格达奇向北约7km附近(50.47°N, 124.23°E)一个湿地里面,地表泥炭土层较厚约80cm。 钻孔直径为40mm,深度为20~60 m的钻孔,利用冻土工程国家重点实验室研制的热敏电阻(精度±0.05℃)对中俄原油管道沿线冻土地温进行监测,获取地层信息、冻土地温、地表温度、活动层厚度等关键冻土特征参数。测温孔有三个,一个是管道附近T1(距离一线管中心2m),一个是天然孔T2(距离一线管中心约16.6m),第三个孔T3,距离管道二线约50m。2014年10月~2017年10月期间,T1和T2进行每年一次的人工监测。T3从2018年6月12日开始连续自动化监测。至此,三个孔得到连续时间序列的地温数据。通过该地温监测资料可分析中俄原油管道沿线多年冻土的发育特征、历史演化趋势及其对气候变化的响应过程。
李国玉
活动层是多年冻土的主要特征之一,暖季融化,冷季冻结,呈季节性变化,其中活动层地温变化剧烈程度将直接影响冻土温度的变化,从而影响冻土稳定性。该数据集的监测站点位于92°E,35°N,海拔4600米,监测场地地势平坦,植被类型为高寒草甸,监测仪器为DT500系列数据采集仪,分别在地表以下10cm、20cm、40cm、80cm、160cm的5个深度上进行地温监测,该数据集的时间间隔为1天,是通过30分钟一次的数据的平均值,监测期间数据稳定、连续。通过结合土壤热通量和土壤水分等资料开展活动层的热变化过程以及变化机理等科学课题
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黑碳(Black carbon,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。在青藏高原通过钻取冰芯样品、采集表雪样品,测量其中的黑碳含量,恢复历史记录和空间分布,为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。
徐柏青
本数据集为2014-2018青藏高原西大滩(XDT)气象要素数据集。气象要素包括:2m空气温度(℃)、2m空气湿度(%)、降水(mm)、2m风速(m/s)、总辐射(w/㎡)。降水观测采用T200B。数据来源于中国科学院青藏高原冰冻圈观测研究站位于青藏线西大滩的综合监测场(场点编号:XDTMS),数据根据原始监测数据(监测频率为每半小时一次)计算日均值,缺测部分或不满足计算日均值条件的以NAN表示。数据经过人工整理及校验,缺测时段为2017-7-7至2017-10-3。
赵林
总览我国现有的各种冻土图,他们在分类系统、数据源、制图方法等方面存在较大的不同,这些图件代表了我国在过去的半个世纪中对多年冻土分布的阶段认识。为了更加合理地反映我国冻土的分布,并统计出我国冻土分布面积,我们在分析现有冻土图的基础上,制备了一个新的冻土分布图,该图融合了现有多个冻土图和青藏高原多年冻土分布的模型模拟结果,统一了全国各部分数据的获取时间,反映了2000年左右我国冻土的分布状况。 新的冻土图中,各种冻土类型的分布按以下原则确定: 1. 底图采用中国冻土区划及类型图(1:1000万)(邱国庆 等,2000)。青藏高原以外的高山多年冻土和瞬时冻土的分布沿用原图;季节冻土和瞬时冻土、瞬时冻土和非冻土的界限也均无变化。青藏高原地区的多年冻土和东北地区高纬度多年冻土的分布则采用以下结果更新。 2. 青藏高原区域的高海拔多年冻土和高山多年冻土分布采用南卓铜 等(2002)的模拟结果进行更新。该模型利用青藏公路沿线76个钻孔实测年平均地温数据,进行回归统计分析,获取年平均地温与纬度、高程的关系,并基于该关系,结合GTOPO30高程数据(美国地质调查局地球资源观测与科技中心领导下发展的全球1km数字高程模型数据)模拟得到整个青藏高原范围上的年平均地温分布,再以年平均地温0.5C作为多年冻土与季节冻土的界限。 3. 东北地区的高纬度多年冻土分布采用了Jin et al. (2007)的最新结果。 Jin et al. (2007)通过对过去几十年东北年平均降水和土壤水分的分析,认为东北地区的多年冻土南界与年平均气温的关系在过去几十年中没有发生实质变化。 4. 其他地区的高山多年冻土分布采用中国冰川冻土沙漠图(1:400万)(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,2006)更新。 在分类系统方面,现有的冻土图对多年冻土的划分多采用连续性标准,但对连续性的具体定义有很大不同。很多研究表明,连续性标准是一个与尺度密切相关的概念,并不适合于高海拔多年冻土的分类(程国栋, 1984; Cheng et al., 1992),且该标准无法应用于以网格为基本模拟单元的多年冻土分布模型。在本文中,我们放弃了连续性标准,而以制图单元(网格或区域)内是否存在冻土为标准。新的冻土图将我国冻土分为几下几类: (1)高纬度多年冻土 (2)高海拔多年冻土 (3)高原多年冻土 (4)高山多年冻土 (5)中深季节冻土:可能达到的最大季节冻结深度>1m; (6)浅季节冻土:可能达到的最大季节冻结深度<1m; (7)瞬时冻土:保存时间不足一个月 (8)非冻土。 数据具体说明,请参考说明文档及引用文献。
冉有华, 李新
该数据集包含昆莎冰川末端观测点的气温、降水、相对湿度、风速、风向等日值。 观测时间从2015年10月3日至2017年9月19日。利用自动气象站(Onset公司),每2小时记录一条数据。 原始数据经过质量控制后形成连续时间序列。通过计算得到每日均值指标数据。满足国家气象局和世界气象组织(WMO)对气象观测原始数据的精度。质量控制包括剔除曳点数据和传感器出现故障造成的系统误差。 数据以excel文件存储。
张寅生
青藏高原冰芯-积雪黑碳含量数据集包括5个表:1 Xu et al. 2006 AG,2 Xu et al. 2009 PNAS_Conc,3 Xu et al. 2009 PNAS_flux,4 Xu et al. 2012 ERL,5 Wang et al. 2015 ACP。 数据采集地点包括煤矿冰川、冬克玛底、枪勇、抗物热、纳木那尼、慕士塔格、绒布、唐古拉山、宁金岗桑、左丘普、天山乌鲁木齐河源1号等冰川,采集地点经纬度,高程等信息在数据中均有标注。 数据主要指标为:地点、时间、有机碳(organic carbon,OC)、元素碳(elemental carbon,EC)、黑碳(black carbon,BC)含量和通量。 地点:经纬度 时间:年份或日期 OC:有机碳 EC:元素碳 BC:黑碳 Conc.:含量,单位:ng g-1 Flux:通量,单位:mg m-2a-1 数据来自课题: ①国家重点基础研究发展计划(973计划):全球变化敏感因子的时空特性与遥感模式化;负责人:徐柏青单位:中国科学院青藏高原研究所资助者:科技部 ②国家重点基础研究项目:青藏高原形成演化对全球变化的响应与适应对策;负责人:姚檀栋单位:中国科学院青藏高原研究所资助者:科技部 ③国家自然科学基金面上项目:青藏高原雪冰中高分辨率碳黑记录研究;负责人:徐柏青单位:中国科学院青藏高原研究所资助者:国家自然科学基金委 ④国家自然科学基金面上项目:青藏高原冰芯包裹气体中气候环境信息的提取;负责人:徐柏青单位:中国科学院青藏高原研究所资助者:国家自然科学基金委 ⑤国家自然科学基金杰出青年基金项目:青藏高原雪冰-大气化学与环境变化;负责人:徐柏青单位:中国科学院青藏高原研究所资助者:国家自然科学基金委 ⑥国家自然科学基金青年基金项目:藏东南冰芯近百年来南亚人类活动气溶胶排放与燃烧得变化研究;负责人:王茉单位:中国科学院青藏高原研究所资助者:国家自然科学基金委 观测方法:两步加热法、热/光学碳分析方法和单颗粒黑碳气溶胶光度计。
徐柏青
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