中亚作为典型干旱半干旱区,其土地和农业的可持续发展受到了不同的程度的水热限制和环境限制。分析和预测土地利用的潜力,对保障区域粮食安全和减少气候变化的不利影响至关重要。本数据集面向中亚五国农业可持续发展,以旱作农业、灌溉农业、林业、草牧业为土地利用目标,从土地资源开发利用潜力角度开展了土地利用和农业生态的潜力评价。多目标土地资源开发利用评价因子包括:气候(热量、水资源)、地形、灌溉及取水条件、土壤条件等多个方面,它们分别是大于10℃积温,一月平均温度,七月平均温度,降水,降水变差系数,高程,坡度,取水距离,地下水位,土壤有机质,土壤质地,土壤酸碱度,其中降水变差系数基于降水转换而得,坡度信息从高程数据中提取。可变的气候要素包括未来月尺度的降水、平均温度、最大和最小气温、湿度,均来源于经过偏差校正和降尺度的CMIP6的ACCESS-CM2, BCC-CSM2-MR, CanESM5, CAS-ESM2–0, CESM2-WACCM, EC-Earth3, GFDL-ESM4, KACE-1–0-G多模式集合平均数据,其实验均为r1i1p1f1。该数据可为中亚五国未来土地资源开发利用和农业发展等提供基础数据支撑。
姚林林, 周宏飞
科考人员详细测量了位于西藏阿里地区民卓茶卡北岸的系列剖面,并采集和研究了其中的各门类化石(包括牙形类、蜓类、小有孔虫类)。牙形类以Sweetognathus, Mesogondolella等分子组成,蜓类主要有Neoschwagerina, Pseudodoliolina, Mesoschubertella等,小有孔虫类主要有Pachyphloia, Langella, Palaeotextularia, Tetrataxis等组成。从牙形来看,该牙形动物群的时代相当于早二叠世空谷晚期;从蜓类来看,它的时代是Murgabian期。因此,从年代地层上来看,国际地层标准空谷晚期相当于特提斯标准的Murgabian底界。从古生物地理上来看,当前剖面中的蜓类和牙形类都是以暖水动物群为主,但此时拉萨地块上的空谷期地层中都是以凉水动物群为主。因此,这些动物群的发现表明南羌塘地块和拉萨地块在空谷期时古生物地理完全不同。
张以春
高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原特有的草食性小型兽类,主要栖居于开阔的海拔2800-5000米的高寒草甸、草原及荒漠草原地带。子课题(2019QZKK05010212)拟选择对环境变化极为敏感的恒温小型兽类——高原鼠兔为代表,通过野外调查比较青藏高原及邻近地区不同海拔鼠兔种群的形态、生理和生活史的差异。本数据集包含2020年在青海,2021年在西藏自治区玛多县调查高原鼠兔并拍摄的个体照、生境照、工作照,包括高原鼠兔洞穴照片10余张、鼠兔活动视频1个。
张学英
高原鼠兔是青藏高原的关键物种,是伴随青藏高原隆升而形成的土著物种,在长期的进化过程中,演化出了独特的生活史策略适应高原极端环境。子课题(2019QZKK05010410)调查高原鼠兔的分布区域,分析其在全球气候变化的大背景下种群波动规律及其影响因素,探讨高原鼠兔在高寒草甸生态系统中的生态学意义。本数据集包含2020年在青海省海南州共和县、贵南县,果洛州玛沁县采集的213份高原鼢鼠组织样品信息表,记录包括物种、采集地、采集时间、采集人、样品类型等信息。信息表以子课题编号-年度-类群命名,用excel打开
曲家鹏
为摸清西藏牦牛现阶段资源数量、分布以及利用现状,为西藏牦牛多样性保护及利用奠定基础,子课题(2019QZKK05010705)2021-2022年期间在西藏自治区调查牦牛遗传资源并采集组织样品,包括查吾拉牦牛(20头)、江达牦牛(21头)、类乌齐牦牛(65头)、帕里牦牛(20头)、斯布牦牛(20头)、西藏高山牦牛(20头)。本数据集包含6个组织样品信息表和照片视频。信息表记录包含性别、年龄、体重、体高、采样地等信息,照片包含个体外观照,生境照,工作视频。
信金伟
为完成青藏高原及周边地区藏系绵羊资源调查,掌握藏系绵羊资源现状,2020年度对甘肃甘南藏族自治州玛曲县、夏河县开展藏系绵羊种质资源调查,采集500份血液及组织样品。本数据集包含1个组织样品信息表,包含物种、品种、采集地、采集时间、样品类型等信息,以excel格式存储。拍摄个体照片100张,生境照10张,工作照9张,视频2个。照片以jpg格式存储,视频以mp4格式存储。对每个个体产生50000个基因型数据,共计500个个体的SNP基因组分型数据,数据以“ped”和“map”格式存储。
李孟华
为描述青藏高原重要畜禽种质资源遗传多样性分布格局,厘清其相关遗传背景,并建立相应的遗传资源库。2022年集中在四川省九龙县、红原县、乡城县开展家养动物遗传资源调查,采集484份绵羊、牦牛、山羊、家犬、家猪、黄牛血液及组织样品,绵羊粪便样品40份,2只藏鸡各组织RNA样品,3只藏猪各组织RNA样品。本数据集包含1个样品信息表和个体照片685张,工作照片12张,生境照5张,工作视频12个。样品信息表包含物种、品种、详细采样地、样品类型、采集时间、采集人、保存方式等基本样品信息,以excel表形式存储。照片以jpg格式存储,视频以MP4格式存储。
彭旻晟
对偏远地区气溶胶的元素组成的了解对于评估人类活动的影响非常重要,本数据集报道了2019年11月至2020年12月青藏高原东南部偏远地区然乌的大气气溶胶(TSP)元素组成。数据中包括酸溶和全溶组分,酸溶组分结果通过加入1%样品体积的硝酸反应七天后进行测定;全溶组分的处理为使用硝酸和氢氟酸的混合物通过加压消解后测定。使用中国黄土参考物质(GBW07408)进行质量控制。总体看来,该地区的元素浓度与青藏高原东南部其他站点相比较低,而略高于高原内部(纳木错)站点,青藏高原内部是地壳来源元素的主要来源,典型的重金属元素则是有南亚和东南的人类活动排放的污染物远距离传输。该数据补充了青藏高原东南部气溶胶元素的数据库。
李潮流
该数据集包括青藏高原不同地区不同环境介质的碳质组分的碳同位素数据(10个青藏高原典型站点的气溶胶中黑碳和有机碳的碳同位素数据、11个雪坑不同年份的黑碳和水不溶性有机碳的碳同位素数据、及青藏高原及其周围地区11个站点季风期降水中水溶性有机碳的碳同位素数据),所有样品均为各个站点实地采集,测试了各碳质组分的含量及δ13C和Δ14C数据,利用该数据可以精确评估大气碳质气溶胶和沉降在冰川上碳质颗粒物以及降水中水溶性有机碳的来源以化石燃料和生物质燃料的贡献比例。
李潮流
本数据集为青藏高原地区各典型站点—纳木错站(2013-2017)、鲁朗站(2014-2017)、珠峰站(2015-2016)及拉萨站(2017-2018)降水中黑碳和水不溶性有机碳的含量及各个站点的降水量数据,实地采集各个站点的降水样品后,进行过滤处理,测试每个降水事件样品的黑碳和水不溶性有机碳的含量,通过该数据可评估青藏高原典型地区水不溶性碳质颗粒物湿沉降速率的时间和空间变化,是模型模拟重要的输入数据。
李潮流
本数据集包括青藏高原典型站点(然乌(2018-2021)、纳木错(2013-2016)、珠峰(2013-2016)、鲁朗站(2015-2016))的大气和降水中碳质组分的吸光数据,所有样品均来自于各个采样点实地采集,测试了黑碳和水溶性有机碳的浓度,以及吸光数据,利用表示吸光能力的指标(MAC值),计算了水溶性有机碳和黑碳的吸光的MAC值,该数据对于评估大气中碳质颗粒物的辐射强迫具有重要意义,是模型模拟输入的重要基础数据。
李潮流
1977-2017年的冰湖编目,基于Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像,采用半自动的水体分类方法来区分水体和非水体信息,然后提取湖泊边界,并通过与原始Landsat图像的比较进行目视检查和人工编辑。其中1977年,采用MSS传感器数据,分辨率为60 m。1987年后冰湖编目,采用的影像数据分辨率为30 m。根据RGI6.0冰川编目和Google Earth,判断冰川融水与冰湖的补给关系。
Nitesh Khadka, 张国庆
碳质颗粒是大气中一种重要的辐射强迫因子,其浓度和组成在时间和空间上有很大的变化,特别是在偏远地区。本数据集报到了青藏高原东部偏远地区-红原(两个采样点),总悬浮颗粒物(TSP)和PM2.5的总碳(TC)和水不溶性颗粒碳(IPC)的Δ14C和δ13C,该地区受到来自中国西南部的严重空气污染的影响。TSP和PM2.5样品中TC的化石燃料贡献率分别为18.91±7.22%和23.13±12.52%,均远低于中国西南地区,表明当地来源的非化石贡献的重要性。研究地点TSP样品中TC的δ13C为27.06±0.96‰,介于远距离输送源(如西南地区)和当地生物质燃烧排放之间,该数据补充了青藏高原东部碳质气溶胶碳同位素的数据库。
李潮流
数据文件包括波曲流域范围及多期冰湖编目。1964年的冰湖范围,采用人工勾绘方法,基于地理校正后的KH-4数据获取;1976-2017年的冰湖编目,基于Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像,采用半自动的水体分类方法来区分水体和非水体信息,然后提取湖泊边界,并通过与原始Landsat图像的比较进行目视检查和人工编辑。根据RGI6.0冰川编目和Google Earth,判断冰川融水与冰湖的补给关系。
张国庆
全球年度湖泊冰物候数据集包括北半球74245个湖泊的冻结日期和破裂日期。数据集分为三部分: 1:当前时间段数据,通过DLRM模型(提供了参数)从MODIS产品中获得,涵盖2001年至2020年74245个湖泊的冻融时间; 2-3: 历史(2)和未来(3)两个时间段湖泊冻融模拟,分别从1861-2005年和2006-2099年的基于温度的湖泊特定模型中获得(详见论文)。历史和未来的模拟仅针对30063个满足模型条件的湖泊。
王欣驰
该数据集包含了2021年4月13日至2021年12月31日的40m塔涡动相关仪观测数据。站点位于河北省怀来县东花园镇,下垫面水浇地玉米。观测点的经纬度是115.7923E, 40.3574N,海拔480m。涡动相关仪的采集频率是10Hz,架高为3.5 m,超声朝向是正北向,超声风速仪(CSAT3)与CO2/H2O分析仪(EC150)之间的距离是0 cm。 发布的数据是采用Eddypro软件对原始采集的10Hz数据进行后处理得到的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。对处理后输出的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。在冬季EC150测量水汽密度出现很多负值,以-6999填充。 涡动相关仪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(K),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,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。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。 观测试验或站点信息请参考Guo et al.(2020),数据处理请参考Liu et al. (2013)。
刘绍民, 肖青, 徐自为, 柏军华
该数据集包含了2021年1月1日至2021年12月31日的大孔径闪烁仪观测数据,分别架设了两台型号为BLS450和zzlas的大孔径闪烁仪。站点位于河北省怀来县东花园镇,下垫面玉米。观测点的经纬度是115.7880E, 40.3491N,海拔480m。大孔径闪烁仪的有效高度为14m,光径长度是1870m,发射端经纬度是115.8023E,40.3596N,接收端的经纬度是115.7825E,40.3522N。BLS450和zzlas的采集频率分别为5Hz和1Hz,平均为1min输出。 大孔径闪烁仪原始数据为1min,发布的数据为经过处理与质量控制后的30min平均数据,其中感热通量主要是结合自动气象站数据,基于莫宁-奥布霍夫相似理论通过迭代计算得到。在迭代计算过程中,对于BLS450,选取Thiermann and Grassl,1992的稳定度函数;对于zzlas,选取Andreas,1988的稳定度函数。主要的质量控制步骤包括:(1)剔除Cn2达到饱和的数据;(2)剔除解调信号强度较弱的数据;(3)剔除降水时刻及其前后一小时的数据;(4)剔除稳定条件下的弱湍流的数据(u*小于0.1m/s)。 关于发布数据的几点说明:(1)LAS数据以BLS450为主,缺失时刻由zzlas观测补充,两者都缺失则以-6999标记。(2)数据表头:Date/Time:日期/时间,Cn2:空气折射指数结构参数(m-2/3),H_LAS:感热通量(W/m2)。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。 观测试验或站点信息请参考Guo et al. (2020),数据处理请参考Liu et al. (2013)。
刘绍民, 徐自为
该数据集包含了2021年1月1日至2021年12月31日的40m塔自动气象站观测数据。站点位于河北省怀来县东花园镇,下垫面为水浇地玉米。观测点的经纬度是115.7923E, 40.3574N,海拔480m。 自动气象站安装在40m塔上,采集频率为30s,且10min输出一次。观测要素包括7层空气温度、相对湿度(3m、5m、10m、15m、20m、30m、40m),朝向为正北;7层风速(3m、5m、10m、15m、20m、30m、40m),风向(10 m),朝向为正北;气压(安装在防水箱内);雨量(3 m);四分量辐射和光合有效辐射(4 m),朝向为正南;红外表面温度(8 m),支臂朝向正南,探头朝向是垂直向下;土壤温湿度探头埋设在气象塔正南方1.5m处,土壤温度探头埋设深度为2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm和160 cm处,土壤水分传感器埋设深度为2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm和160cm;平均土壤温度埋在地下2, 4cm;土壤热流板埋设在地下6 cm处。 观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天1440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)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2021-6-10 10:30。 自动气象站发布的数据包括:日期/时间Date/Time,空气温度(Ta_3m, Ta_10m, Ta_15m, Ta_20m, Ta_30m, Ta_40m)(℃),相对湿度(RH_3m, RH_10m, RH_15m, RH_20m, RH_30m, RH_40m)(%),风速(Ws_3m, Ws_10m, Ws_15m, Ws_20m, Ws_30m)(m/s),风向(WD)(°),气压(Press)(hpa),降水(Rain)(mm),四分量辐射(DR、UR、DLR、ULR、Rn)(W/m2),光合有效辐射(PAR)(umol/s/m2),地表辐射温度(IRT_1、IRT_2)(℃),土壤热通量(Gs)(W/m2)、 多层土壤水分(Ms_2cm、Ms_4cm、Ms_10cm、Ms_20cm、Ms_40cm、Ms_80cm、Ms_120cm、Ms_160cm)(%)、多层土壤温度(Ts_2cm 、Ts_4cm、Ts_10cm、Ts_20cm、Ts_40cm、Ts_80cm、Ts_120cm、Ts_160cm)(℃)、平均土壤温度TCAV(℃)。 观测试验或站点信息请参考Guo et al.(2020),数据处理请参考Liu et al. (2013)。
刘绍民, 肖青, 徐自为, 柏军华
该数据集包含了2021年1月1日至2021年12月31日的10m塔自动气象站观测数据。站点位于河北省怀来县东花园镇,下垫面为水浇地玉米。观测点的经纬度是115.7880E, 40.3491N,海拔480m。 自动气象站安装在10m塔上,采集频率为30s,且10min输出一次。观测要素包括空气温度、相对湿度(5 m),朝向为正北;风速(10 m),风向(10 m),朝向为正北;气压(安装在防水箱内);雨量(10 m);四分量辐射(5 m),朝向为正南;土壤温湿度探头埋设在气象塔正南方1.5m处,土壤温度探头埋设深度为0cm、2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm和160 cm处,土壤水分传感器埋设深度为2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm和160cm;平均土壤温度埋在地下2, 4cm;土壤热流板(3块)埋设在地下6 cm处。 观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天1440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)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2021-6-10 10:30。 自动气象站发布的数据包括:日期/时间Date/Time,空气温湿观测(Ta_5m,RH_5m)(℃,%),风速(Ws_10m)(m/s),风向(WD)(°),降水(Rain)(mm),四分量辐射(DR、UR、DLR、ULR、Rn)(W/m2),地表辐射温度(IRT1、IRT2)(℃),土壤热通量(Gs_1、Gs_2、Gs_3)(W/m2)、 多层土壤水分(Ms_2cm、Ms_4cm、Ms_10cm、Ms_20cm、Ms_40cm、Ms_80cm、Ms_120cm、Ms_160cm)(%)、多层土壤温度(Ts_0cm 、Ts_2cm 、Ts_4cm、Ts_10cm、Ts_20cm、Ts_40cm、Ts_80cm、Ts_120cm、Ts_160cm)(℃)、平均土壤温度TCAV(℃) ,气压(Press)(hpa)。 观测试验或站点信息请参考Guo et al. (2020),数据处理请参考Liu et al. (2013)。
刘绍民, 徐自为
该数据集包含了2021年1月1日至2021年12月31日的10m塔涡动相关仪观测数据。站点位于河北省怀来县东花园镇,下垫面水浇地玉米。观测点的经纬度是115.7880E, 40.3491N,海拔480m。涡动相关仪的采集频率是10Hz,架高为5 m,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15 cm。 发布的数据是采用Eddypro软件对原始采集的10Hz数据进行后处理得到的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。对处理后输出的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。 涡动相关仪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(K),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,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。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。 观测试验或站点信息请参考Guo et al.(2020),数据处理请参考Liu et al. (2013)。
刘绍民, 徐自为
该数据集提供了2001-2020年青藏高原71个湖泊的湖冰物候,包括开始冻结日、完全冻结日、开始消融日、完全消融日、完全封冻时间和湖冰覆盖时间。数据集采用动态阈值法提取自经过双星去云和临近日去云后的MODIS每日积雪产品。与粗分辨率被动微波AMSR-E/2湖冰物候数据集对比,开始冻结日的平均绝对误差为2.33-7.25天,完全消融日的平均绝对误差为1.75-4.67天。该数据可为青藏高原湖泊系统响应气候变化的相关研究提供数据基础。
蔡宇, 柯长青
1)数据内容 本数据集包括巴木错、拉昂错2019-2021年夏秋季和龙木错2020-2021年夏秋季的湖泊蒸发数据。计算蒸发数据所需的气象数据通过在湖边架设的自动气象站获取,观测高度为1.5m。 湖泊位置:巴木错(90.59°E,31.29°N),拉昂错(81.24°E,30.72°N),龙木错(80.47°E,34.60°N)。 自动气象站坐标:巴木错AWS(90.65°E,31.30°N),拉昂错AWS(81.22°E,30.73°N),龙木错AWS(80.43°E,34.59°N)。 时间分辨率:1d 空间分辨率:- 单位:mm 2)数据来源及加工方法 整体输送法。计算公式如下: LH=l_v ρ_a c_E U(q_s-q_a ) E=LH/(ρl_v ) 其中LH、E分别为潜热、蒸发。 气象数据使用湖泊边架设的自动气象站,使用的观测数据包括1.5m处气温、风速、相对湿度等;湖表温度使用ERA5-land逐小时数据;动量粗糙度、水汽粗糙度及热量粗糙度通过巴木错和拉昂错架设的涡动相关仪获取的数据反算得到。 3)数据质量描述 将计算获取的2020年巴木错湖泊蒸发数据与架设在巴木错湖心岛的涡动相关仪获取的8-10月蒸发数据进行对比,pearson相关系数r=0.57,p=2.842E-8。 4)数据应用成果及前景 水面蒸发是水循环过程中的一个重要环节,是水文学研究中的一个重要课题。它作为湖泊水量损失的主要部分,也是研究陆面蒸发的基本参证资料。基于观测资料计算得到的蒸发量可以作为青藏高原湖泊的准确蒸发量,是研究湖泊水量平衡的重要基础,通过获取位于不同气候区的三个湖泊蒸发量,可以更好地探索湖泊水面蒸发在不同气候区的变化规律。
马卫垚, 马伟强, 何佳男, 谢志鹏, 苏荣明珠, 胡伟, 马耀明
中国科学院(CAS)气候系统模式FGOALS-f3-L于近期完成了第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)试验中的全球季风比较计划(GMMIP)的Tier-1和Tier-3试验并发布了相应数据。本文是FGOALS-f3-L参加GMMIP试验的数据描述文章。在GMMIP Tier-1试验中,基于观测的海温和海冰强迫,FGOALS-f3-L模式完成了三组不同初始场的历史模拟试验。在GMMIP Tier-3试验中,FGOALS-f3-L模式完成了5组地形和热力扰动的敏感性试验。具体来说,包括四组地形敏感性试验,分别去除了青藏高原、东非和阿拉伯半岛高原、北美马德雷山脉和南美的安第斯山脉,以及一组热力敏感性试验,去除了青藏-伊朗高原及邻近区域500m以上地形的地表感热加热。这组数据集将贡献于CMIP6用于评估海温对全球季风环流和降水的长期以及短期趋势的影响,以及更好的理解大地形在影响全球季风中的作用。
何编
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
中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室研发的全球气候系统模式FGOALS-f3-H/L 参加CMIP6 高分辨率模式比较计划数据集。CAS FGOALS-f3-H的水平分辨率为0.25°,CAS FGOALS-f3-L的水平分辨率为1°,由标准的外部条件强迫,对1950-2014年和2015-2050年时间段进行了2套模拟,实验ID分别为 "highresSST-present "和 "highresSST-future"。模式输出包含多种时间尺度,包括:小时平均值、三小时平均值、六小时瞬时值、日平均值和月平均值数据集。
包庆
青藏高原分区域动力降尺度(TPSDD)数据集是一个高空间-时间分辨率的网格数据集,用于整个青藏高原的陆地-空气交换过程和低层大气结构研究,并考虑到了青藏高原各分区域的气候特征。该数据集的时间跨度为1981年至2020年,时间分辨率为2小时,空间分辨率为10公里。数据集的气象要素包括近地表土地-空气交换参数,如向下/向上的长波/短波辐射通量、动量通量、显热通量、潜热通量等。此外,还包括从地表到对流层顶的3维风、温度、湿度和气压的垂直分布。通过比较观测数据和最新的ERA5再分析数据,对该数据集进行了独立评估。结果表明了该数据集的准确性和优越性,为未来的气候变化研究提供了巨大的潜力。
李斐, 马舒坡, 朱金焕, 邹捍, 李鹏, 周立波
青藏高原分区域动力降尺度数据集-标准年(TPSDD-Standard)是一个高空间-时间分辨率的网格数据集,用于整个青藏高原的陆地-大气交换过程和低层大气结构研究,并考虑到了青藏高原各分区域的气候特征。根据青藏高原上空500 hPa多年平均位势高度场,选取与该位势高度场空间相关系数最大的年份(2014年)作为标准年,它能粗略反映青藏高原大气多年平均状况。该数据时间分辨率为1小时,空间分辨率为5公里。数据集的气象要素包括近地表土地-空气交换参数,如向下/向上的长波/短波辐射通量、感热通量、潜热通量等。此外,还包括从地表到对流层顶的3维风、温度、湿度和气压的垂直分布。通过比较观测数据和最新的ERA5再分析数据,对该数据集进行了独立评估。结果表明了该数据集的准确性和优越性,为未来的气候变化研究提供了巨大的潜力。
李斐, 马舒坡, 朱金焕, 周立波, 李鹏, 邹捍
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
数值试验:使用的气候模式是意大利理论物理研究中心(ICTP)开发的区域气候模式RegCM4.1。RegCM4.1区域模式模拟的试验中大气模式水平分辨率为50km,垂直方向18层;在线耦合沙尘模块。海温使用OISST插值的海温。试验包括中古新世地形试验(MP, ~60Ma BP,试验名称60ma_regcm4.1_xxx.nc)和晚渐新世(LO,~25Ma BP,试验名称25ma_regcM4.1_xxx.nc)两组。MP区域地形修改试验,将高原北部去掉,近似替代60Ma时期亚洲陆地的地形分布。BP区域地形修改试验,只将帕米尔高原地形去掉,近似替代25Ma时期亚洲陆地的地形分布。两个试验的沙尘源区没有变,均对在线打开了沙尘循环过程。 输出时间:所有试验都被积分了22年,使用了每个试验最后20年的平均结果。 数据可应用于解释高原周边不同区域干旱演化的差异。
孙辉
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
本数据集数据源为:欧洲航天局多光谱卫星Sentinel-2卫星。其中包含2017年青藏高原湖泊CDOM和DOC年均值数据。使用方法:基于实测样点的CDOM数据,提取影像反射率信息,通过皮尔森相关性分析选择最佳预测变量,构建多元逐步回归CDOM 预测模型,获得青藏高原水体CDOM结果。由于CDOM与DOC具有很好的相关性,所以DOC预测结果通过CDOM计算。最终青藏高原CDOM模型的调整R²达到0.81。
宋开山
数值试验:使用的气候模式是由英国气象局与英国大学联合开发的快速海-气耦合模式(FAMOUS)。FAMOUS模式中的大气模式水平分辨率为5°×7.5°,垂直方向有11层;海洋模式的水平分辨率为2.5°×3.75°,垂直方向有20层。大气和海洋每天耦合一次,无通量调整。 试验包括中古新世(MP, ~60Ma BP,试验名称flat_60ma_1xCO2_sea_3d_**100yr_mean.nc)和晚渐新世(LO, ~25Ma BP,试验名称orog_25ma_1xCO2_sea_3d_**100yr_mean.nc)。海陆分布数据主要取自全球海岸线基础数据集(缩写为Gplates,网址为http://www.gplates.org/),考虑到青藏高原等新生代地形的初始隆升约开始于50~55Ma(Searle等,1987),因而在MP试验中将全球地形高度均设置为0,以略去高原地形的作用。25Ma修正了格陵兰(Zachos等, 2001)、青藏高原(例如, Wang等,2014;Ding等,2014;Rowley和Currie, 2006;DeCelles等,2007;Polissar等,2009)。在重建青藏高原古地形时还考虑了其古纬度的变化(Besse等,1984;Chatterjee等,2013;Wei等,2013)。同时,参考新生代大气CO2变化(Beerling和Royer, 2011),2个时期的试验中大气CO2浓度均取工业革命前的值280ppmv(1ppmv=1mg L–1)。 为了简单起见,所有陆地植被和土壤特性都设置为全球均一的值,即在除南极洲外的每个陆地网格点上的各种陆面特性都被赋予工业革命前非冰川陆面的全球平均值,这样也便于突出检验海陆分布和地形变化的影响。此外,由于主要讨论百万年尺度特征地质时期的平均气候状态及其变化,因而可以略去轨道强迫的影响,即在所有试验中地球轨道参数均设置为其现代值。 输出时间:所有试验都被积分了1000年,使用了每个试验最后100年的平均结果。 本数据有助于探究新生代季风和干旱的形成演化机制。
刘晓东
全球3小时河道洪水再分析数据GRFR,包括1)1980-2019年全球0.05度,3小时/日格点陆面产流数据。2)全球294万条河段(基于90m数字高程模型提取),3小时/日天然径流模拟数据。3)全球3小时河道洪水事件数据。4)基础地形数据MERIT-Basins。 该数据集以分布式水文模型VIC和河道汇流模型RAPID为模型链核心,集合一系列多源数据和模型手段构建的全球高分辨率高精度天然河川径流模拟系统模拟而成。基于美国6000余个站点3小时和全球14000余个站点日径流观测资料的精度评估表明,该数据能够较好地再现3小时和日尺度径流过程,同时能够较好地捕捉洪水事件。详细过程请参阅参考文献。 该数据集为遥感卫星径流反演算法开发、全球洪水特性分析和物理机制分析尤其是无资料地区提供了强有力的新数据支撑。
杨媛, 潘铭, 林佩蓉
全球294万条河段的天然径流量模拟数据产品,单位m3/s。本数据是基于VIC水文过程模式与RAPID矢量河网汇流模型模拟得到。其中陆面水文过程模式空间分辨率为0.25°,矢量汇流模式中的河网数据基于90-m MERIT Hydro水文矫正地形数据产品提取。产流部分经过基于机器学习得到的径流特征值进行参数率定,并基于多分位数径流特征值进行了格点尺度的产流偏差矫正,经全球1.4万个径流观测站点验证,数据产品具有较优的验证精度。
林佩蓉, 潘铭, 杨媛
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
面向中亚五国农业可持续发展,基于ESA的CCI-LC Maps数据,绘制了中亚的农业格局图,具体包含哈萨克斯坦、土库曼斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦以及乌兹别克斯坦五国,将现有的农业用地分为雨养耕地,雨养耕地(草本覆盖),雨养耕地(林木覆盖),灌溉耕地,耕地(>50%)/自然植被(<50%)以及耕地(<50%)/自然植被(>50%)六类。数据年份为2020年,数据的空间分辨率为300m×300m,即约0.003°×0.003°。数据集可为中亚五国未来土地资源开发利用和农业发展等提供基础数据支撑。
张俊俊, 蒋晓辉
面向中亚五国农业可持续发展,以土地资源为目标,为探究近20年气候变化下中亚地区的土地资源评价以及未来30年气候变化下中亚土地资源状况,收集了中亚的土地资源评价要素,包括:土壤要素(土壤盐渍化程度、土壤质地、土壤有机质含量、土壤pH值、土壤全氮)、地形要素(高程、坡度)、气候要素(降雨、气温、太阳辐射)。地形要素与土壤要素均以2020年为基准,气候要素包括2000年,2010年,2020年,以及采用CMIP6中的ESM1气候模式预估的未来SSP5-8.5情景下2030年和2050年的平均降水和气温,空间分辨率介于0.05°-0.1°。数据集可为中亚五国未来土地资源开发利用和农业发展等提供基础数据支撑。
张俊俊, 蒋晓辉
土壤水分是全球观测系统提出的关键气候变量之一,在陆气相互作用中起着重要作用。植被光学厚度是微波辐射传输过程中衡量植被衰减特性的关键参数,在植被水力学、植被物候学和生物量研究领域中有着广泛应用。 本数据集基于AMSR-E和AMSR2交叉定标亮度温度数据,使用多通道协同反演算法(MCCA)获得了全球第一套具有极化差异的多波段(C/X/Ku)植被光学厚度产品及土壤水分产品。该算法(MCCA)能综合考虑多个通道之间的物理关系,能同时反演出土壤水分和具有频率差异,极化差异的植被光学厚度。 本数据集使用了来自国际土壤水分观测网络和美国农业部发布的共25个土壤水分密集观测站网进行验证,结果表明,在目前公开的与AMSR-E/2相关的土壤水分数据集中,MCCA土壤水分的无偏均方根误差(ubRMSE)最小。此外,MCCA反演得到的具有频率和极化差异的植被光学厚度数据可为植被生理过程中的水通量研究提供新的见解。
胡路, 赵天杰, 居为民, 彭志晴, 姚盼盼, 施建成
本数据集包括雅鲁藏布江和横断山区主要河流中全氟化合物的浓度和分布数据。样品采集于2020年和2021年,采样范围包括雅鲁藏布江、怒江、澜沧江和金沙江四条大河,共83个采样点。水样经固相萃取-净化-浓缩等前处理步骤制备后,由高效液相色谱-质谱联用仪进行测定。目标化合物包括10种全氟羧酸(PFCAs)和3种全氟磺酸(PFSAs),具体为全氟丁酸(PFBA)、全氟戊酸(PFPeA)、全氟己酸(PFHxA)、全氟庚酸(PFHpA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟任酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟十一烷酸(PFUnDA)、全氟十二烷酸(PFDoA)、全氟十三烷酸(PFTrA)、全氟丁烷磺酸(PFBS)、全氟戊烷磺酸(PFHxS)、全氟辛烷磺酸(PFOS)。样品前处理过程中,均加入同位素标记的回收率标志物,经计算样品回收率在53%-96%之间。河流水质检测参数包括:温度、溶解氧、pH、电导率、盐度和溶解性有机碳,参数精度分别为0.1℃、0.01mg/L、0.01、0.1μS/cm、0.01ppt和0.01mg/L。其中,溶解性有机碳采用TOC分析仪测量,其余水质参数均采用YSI ProPlus便携式多参数水质仪现场测定获得。该数据集可为青藏高原大尺度范围的有机污染空间分布制图和亚洲水塔水质安全评估提供科学依据。
任娇, 王小萍
通过国家气象信息中心、水文年鉴、中国统计年鉴及中国科学院地理科学与资源研究所等单位收集了水文气象及、土地利用及DEM等基础数据。采用具有自主知识产权的分布式时变增益水文模型进行建模,以100平方千米阈值将青藏高原划分成10937个子流域。在黑河、雅鲁藏布江、长江源、黄河源、雅砻江、岷江、澜沧江流域选取了14个流量站观测日流量数据对模型进行了拟定与验证。日尺度纳西效率系数达到0.7以上相关系数达到0.8以上。采用了CMIP6提供的13个模型4种情景输出的降水与气温数据,对未来降水与气温数据进行后处理,后处理后的降水与气温驱动水文模型,模拟出2046-2065年水循环过程,给出全青藏高原空间0.1度日尺度径流未来可能时空分布。
叶爱中
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
风速数据被广泛用于科学、管理和政策领域,在评估可再生能源潜力、解决风灾、研究生物现象和探索气候变化等方面发挥着重要作用。但现有的风速产品存在很大的局限性:气象观测数据在空间和时间上存在不连续性,再分析产品和气候模型模拟虽然实现了数据的连续性,但大多未能重现观测到的风速趋势。此外,风速数据的高变异性及站点分布的不均匀和稀缺性,使得传统的统计插值方法,如克里金或主成分分析,在重构全球风速上表现不佳。因而,风速数据成为风速研究中“卡脖子”的难题。 在此,研究团队基于部分卷积神经网络算法(the partial convolutional neural network),融合了34个气候模式数据和气象站点观测数据HadISD(由Met Office Hadley Centre提供),重构了1973-2021年间共588个月的全球10米近地风速,空间分辨率为1.25°×2.5°(纬度×经度),该数据集包含了观测到的风速趋势信息。详细的重构过程请见参考文献中的方法部分。
周俐宏, 曾振中, 江鑫
采用三个不同的数据源,包括1920年代的民国初期地图、1960年代的数字化地形图和1970-2020年的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像。1920年代民国初期地图进行了扫描、几何校正和地理参考校正。1960年代使用1:250 000的地形图。所有地图都是以Albers等圆锥投影法进行地理参照,均方根(RMS)误差小于1.5个像元。针对早期地图,选择目视解译和手工数字化来对湖泊边界进行矢量化。从1990年开始,对Landsat影像采用半自动的水体分类方法来区分水体和非水体信息,然后提取湖泊边界,并通过与原始Landsat图像的比较进行目视检查和人工编辑。
张国庆, 冉有华
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
基于雅鲁藏布江流域内已有的262个雨量筒逐月降水数据、WRF和ERA5降水数据,利用随机森林学习算法重建了雅鲁藏布江流域及7个子流域1951–2020年10km分辨率的逐日降水数据。该数据经过了站点单点验证,在年和季节变化方面表现较好。并且该数据经过了水文模型反向评估,利用该数据驱动VIC水文模型模拟了雅江流域及各子流域径流变化,并利用实测径流、MODIS及冰川编目数据进行验证。该数据在原有第一版基础上考虑了降水空间分配特征,能更好描述高山区降水特征。
孙赫
基于我国高分一号及二号数据,采用深度学习分类方法,结合人工目视解译修正,生产出青藏工程走廊冻融灾害分布数据。数据地理范围为青藏公路西大滩至安多段沿线40km范围。数据包括热融湖塘分布数据及热融滑坡分布数据。该数据集可为青藏工程走廊冻融灾害的研究工作及工程防灾减灾提供数据基础。青藏公路西大滩至安多段沿线40km范围冻融灾害空间分布基于国产高分二号影像数据自制。首先,利用深度学习方法从高分二号数据中提取泥流阶地区块;然后,利用ArcGIS进行人工编辑,将数据解译后合在一张图上可现实。
牛富俊, 罗京
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
北半球过去千年温度代用资料序列,总计396条,其中:370树轮、15条冰芯、9条湖泊沉积物、2条历史文献资料;该资料来源于PAGES2k Consoritum组织在2017年发布的全球温度代用资料数据集;在开展北半球过去千年(1000-2000 AD)温度同化的过程中对该资料进行了进一步的筛选,只保留了年分辨率的资料;该数据集中所包含的代用资料都已经经过了严格的质量检验和温度信号的验证;该数据集可用于北半球过去千年半球尺度和区域尺度温度重建。
方苗
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
210Bi (t1/2=5.01 d) is theoretically a radionuclide for tracing the particle cycle over a timescale of hours to days. However, it has been rarely investigated in marine environments due to its very short half-life and low activity. Here, 210Bi and 210Pb were examined in the water column on the shelf/slope of the northern South China Sea (SCS), as well as their atmospheric deposition. In rainwater, the 210Bi/210Pb ratio averaged 0.54±0.28, indicating the influence of atmospheric deposition on the disequilibrium between 210Bi and 210Pb in surface seawater. On the shelf, 210Bi/210Pb averaged 0.73±0.10 in the euphotic zone and 1.25±0.10 below, supporting a quick removal of 210Bi from the euphotic zone and regeneration in the twilight zone. On the slope, deficits in 210Bi (210Bi/210Pb of 0.81±0.07) were also observed in the productive low euphotic zone. The concurrence of 210Bi deficits and higher particulate organic carbon (POC) concentrations implied that POC largely dominates the deficit and excess of 210Bi. Based on a simple model, the removal fluxes of 210Bi at the euphotic base were 728±73 dpm m-2 d-1 and 216±89 dpm m-2 d-1 on the shelf and slope. The residence time of particulate 210Bi was 14±2 d. The 210Bi-derived export flux of POC was 1.7±0.7 mmol-C m-2 d-1 out of the euphotic zone over the slope. These results lay the foundation for 210Bi/210Pb to quantify the sinking and remineralization of particulate organic matter in coastal seas.
杨伟锋
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
水是人类赖以生存与发展的物质基础,也是我们感知和应对气候变化的重要媒介。受独特季风气候与阶梯状地形影响,中国水资源分布极不均匀,缺水问题突出,是全球水资源极度脆弱的地区之一。人类活动与气候变化的复合作用,进一步加剧了中国水循环过程研究的复杂性。因此,迫切需要一套质量可靠、时空连续,且剔除大规模人类活动影响下的天然径流数据,为水循环研究提供本底数据支持。然而,中国现有的天然径流资料缺失率较高,参考站点密度不足,在年际和季节变化尺度上存在较大偏差,难以客观揭示大尺度径流变化的自然规律。本研究建立了一套长时序、全覆盖、高质量、时空连续的天然河川径流资料,命名为CNRD v1.0(The China Natural Runoff Dataset version 1.0)。CNRD v1.0提供1961年1月1日至2018年12月31日中国0.25°×0.25°天然径流估算量日值、月值和年值。200个有资料水文站点率定结果显示,模型参数在大多数站点得到了充分校准,模型纳什效率系数(NSE)在率定期和验证期的平均值分别为0.83和0.80。无资料流域交叉验证结果显示,MPR方法提供了最佳的区域化方案,率定期 NSE中位数为0.76,验证期NSE中位数为0.72。结果总体显示水文模型参数率定和区域化表现良好,可用于长时序径流资料重建。另外,通过与两套全球径流格点数据集ISIMIP和GRUN比较,发现CNRD v1.0数据集的径流空间分布上过渡更加连续,且在表示中国复杂地形和气候理分划下的水资源空间分布方面优于全球径流数据集。
缪驰远, 苟娇娇
数据内容:货币供应量(2012-2021)及金融机构资产负债数据(2007-2020) 数据来源及加工方法:从世界银行官方网站、新浪网获取2015-2021年第三极(中国地区)银行和货币原始数据,通过数据整理、筛选及清洗得到2012-2021年第三极(中国地区)银行和货币数据集,数据起始时间为2012年至2021年,Microsoft Excel (xls)格式。 数据质量描述:优良 数据应用成果及前景:作为社会经济数据提供有效参考
傅文学
数据内容:价格指数_居民消费价格指数(CPI)(2009-2022) 数据来源及加工方法:从世界银行官方网站、新浪网获取2015-2022年第三极(中国地区)价格指数经济原始数据,通过数据整理、筛选及清洗得到2009-2022年第三极(中国地区)价格指数经济数据集,数据起始时间为2009年至2022年,Microsoft Excel (xls)格式。 数据质量描述:优良 数据应用成果及前景:作为社会经济数据提供有效参考
傅文学
数据内容:国内生产总值(GDP)年度统计(1991-2021)、国内资产负债数据(2011-2020)及国内投入产出数据(2012-2018)。 数据来源及加工方法:从世界银行官方网站、新浪网获取2015-2021年第三极(中国地区)宏观经济原始数据,通过数据整理、筛选及清洗得到1991-2021年第三极(中国地区)宏观经济数据集,数据以Microsoft Excel(xls)格式存储。 数据质量描述:优良 数据应用成果及前景:作为社会经济数据提供有效参考
傅文学
数据内容:对外经济贸易_货物进出口总额(1991-2021) 数据来源及加工方法:从世界银行官方网站、新浪网获取2015-2021年第三极(中国地区)对外贸易及投资原始数据,通过数据整理、筛选及清洗得到1991-2021年第三极(中国地区)对外贸易及投资数据集,数据起始时间为1991年至2021年,Microsoft Excel (xls)格式。 数据质量描述:优良 数据应用成果及前景:作为社会经济数据提供有效参考
傅文学
该物候数据基于青藏高原2000-2015年MOD13A2数据(时间分辨率为16天,空间分辨率为1km),利用TIMESAT软件中分段高斯函数拟合NDVI曲线,采用动态阈值方法提取春季物候、秋季物候以及生长季长度,其中春季物候和秋季物候的阈值分别设置为0.2和0.7。此物候数据进行了掩膜处理。其中,掩膜规则为:1)必须满足NDVI的最大值出现在6-9月份之间;2)6-9月份NDVI均值不能小于0.2;3)冬季的NDVI均值不能超过0.3。
俎佳星, 张扬建
该数据集为全球植被生产力数据,包含总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)3部分,由耦合模式比较计划第6阶段(CMIP6)中BCC-ESM1模式在Historical情景下模拟得到。数据时间范围为1850-2014年,时间分辨率为月,空间分辨率约为2.8125°。模拟数据详细说明可见链接https://www.wdc-climate.de/ui/cmip6?input=CMIP6.CMIP.BCC.BCC-ESM1。
郑周涛
根据不同源的冰川区的相关地形数据的特点,利用所建立的冰川高程提取方法进行冰川区高程数据的提取。技术路线主要包括:(1)冰川高程变化提取:基于Matlab的数字图像处理平台,开发一套集KH-9畸变光标精确识别、影像畸变校正、影像无缝拼接等功能的KH-9影像预处理程序,实现KH-9影像的自动化预处理,并在此基础上对预处理后的KH-9立体像对提取研究区冰川1970年的DEM数据,然后结合SRTM数据,利用多源高程差值校正方法,通过Matlab编程实现DEMs的配准和高程相关偏差改正,最后计算冰川1970—2000年间的冰川高程变化;(2)基于ICEsat数据进行冰川高程变化提取:首先利用NSIDC提供的IDL Readers tool 工具将GLA14二进制格式数据转换为ASCII 文本数据,然后通过Matlab编程对其进行饱和改正和坡度、云层误差剔除后处理,并利用多源高程差值校正方法,实现ICEsat和SRTM数据的配准和高程相关偏差改正,最后利用年变化趋势回归拟合方法来获取冰川2003—2009年间的高程变化;(3) 根据两种不同类型的冰川地形数据进行冰川高程变化的提取。
周建民
根据不同源的冰川区的相关地形数据的特点,利用所建立的冰川高程提取方法进行冰川区高程数据的提取。技术路线主要包括:(1)冰川高程变化提取:基于Matlab的数字图像处理平台,开发一套集KH-9畸变光标精确识别、影像畸变校正、影像无缝拼接等功能的KH-9影像预处理程序,实现KH-9影像的自动化预处理,并在此基础上对预处理后的KH-9立体像对提取研究区冰川1970年的DEM数据,然后结合SRTM数据,利用多源高程差值校正方法,通过Matlab编程实现DEMs的配准和高程相关偏差改正,最后计算冰川1970—2000年间的冰川高程变化;(2)基于ICEsat数据进行冰川高程变化提取:首先利用NSIDC提供的IDL Readers tool 工具将GLA14二进制格式数据转换为ASCII 文本数据,然后通过Matlab编程对其进行饱和改正和坡度、云层误差剔除后处理,并利用多源高程差值校正方法,实现ICEsat和SRTM数据的配准和高程相关偏差改正,最后利用年变化趋势回归拟合方法来获取冰川2003—2009年间的高程变化;(3) 根据两种不同类型的冰川地形数据进行冰川高程变化的提取。
周建民
生物圈对大气的反馈是全球变化研究的核心内容之一,在大气CO2浓度上升的情况下,陆地生态系统的行为是预测这种反馈效应的主要不确定性因素。CO2浓度升高(eCO2)可以通过增加羧化作用和抑制光呼吸速率直接刺激植物生长和生态系统C的吸收。通过CO2施肥效应(CFE)对光合作用和碳固存的影响,陆地生态系统可以缓冲大气CO2浓度的激增,进而减缓气候变化。为研究CO2加富对植被生产力的影响,在青藏高原北部那曲草原站(31°38′31″N, 92°00′54″E,海拔4600m)开展了CO2加富试验。试验采用分区设计,CO2为主处理因子,N为次处理因子;总共四个实验处理,跨越两个CO2浓度水平[环境CO2 (aCO2),升高CO2(eCO2): +100ppm]。考虑到研究区域的植被高度低和多风的天气,采用八角形开顶室(OTCs)来控制二氧化碳浓度,而不是自由FACE系统。OTC设计高2.5米,每边长1.5米,每个OTC占地7.7平方米。
张扬建
该数据集是那曲通量站点(31.64°N 92.01°E, 4598 m a.s.l.)的每日涡度相关通量观测数据,包括生态系统净生态系统生产力(NEP)、总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(ER)数据。该数据预处理主要步骤包括野点去除(±3σ)、坐标轴旋转(三维风旋转)、Webb-Pearman-Leuning校正、异常值剔除、碳通量插补与分解等,缺失数据通过CO2通量值(Fc)与环境因子之间的非线性经验公式进行插补。
张扬建
植被调查数据是研究生态系统结构与功能必不可少的数据。青藏高原地区蕴含广袤的草地生态系统,主要包括高寒草甸、高寒草地、以及高寒荒漠化的草地。由于独特的地理位置以及高海拔缺氧的环境条件,在藏北高原的群落调查数据较为稀少。本数据集包括2019年藏北样带上47个采样点的的地上生物量和盖度数据,采样时间为7-8月。样方大小为50cm×50cm,烘干后称取植物干重。本数据集可用于生产力的空间分析与模型的校准工作。
张扬建, 朱军涛
该数据集是那曲通量站点(31.64°N 92.01°E, 4598 m a.s.l.)的每日涡度相关通量观测数据,包括净生态系统生产力(NEP)、总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸(ER)、蒸散、潜热、感热、空气温度、相对湿度、风速、土壤温度、土壤含水量等数据。该数据预处理主要步骤包括野点去除(±3σ)、坐标轴旋转(三维风旋转)、Webb-Pearman-Leuning校正、异常值剔除、碳通量插补与分解等,缺失数据通过CO2通量值(Fc)与环境因子之间的非线性经验公式进行插补。
张扬建
该数据集为全球呼吸数据,包含自养呼吸(ra)和异养呼吸(rh)两部分,由耦合模式比较计划第6阶段(CMIP6)中TaiESM1模式在Historical情景下模拟得到。数据时间范围为1850-2014年,时间分辨率为月,空间分辨率约为0.9°x1.25°。模拟数据详细说明可见链接https://www.wdc-climate.de/ui/cmip6?input=CMIP6.CMIP.AS-RCEC.TaiESM1.historical。
美国气候模式诊断和对比计划委员会
CMIP6是世界气候研究项目(WCRP)组织的第六次气候模式比较计划。原始数据来源于https://www.wcrp-climate.org/wgcm-cmip/wgcm-cmip6。该数据集包含了CMIP6中情景模式比较子计划(ScenarioMIP)的4种SSP情景组合。(1) SSP126:在SSP1(低强迫情景)基础上对RCP2.6情景的升级(辐射强迫在2100年达到2.6W/m2)。(2)SSP245:在SSP2(中等强迫情景)基础上对RCP4.5情景的升级 (辐射强迫在2100年达到4.5 W/m2)。(3)SSP370:在SSP3(中等强迫情景)基础上新增的RCP7.0排放路径 (辐射强迫在2100年达到7.0 W/m2)。(4)SSP585:在SSP5(高强迫情景)基础上对RCP8.5情景的升级(SSP585是唯一能使辐射强迫在2100年达到8.5 W/m2的SSP场景)。 利用GRU数据对原始CMIP数据进行后处理偏差校正得到2046-2065年月尺度降水(pr)和气温(tas)预估后处理数据集, 参考期为1985-2014年。
叶爱中
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
数据包括青藏高原内流冰川1975-2000表面高程空间变化 (100 m)、内流区各子流域1975-2020冰川的平均高程变化值以及流域边界和分区三个文件。1975-2000年冰川表面高程变化,基于32对KH-9数据和NASADEM获取,其中木孜塔格和普若岗日地区的结果分别来自Zhou et al. (2018)和Bhattacharya et al.(2021)。1995-2020期间,各流域每5年的平均高程变化结果,根据Hugonnet et al.(2021)公布的数据进行计算,这里假设1995-2000的冰川厚度变化情况与2000-2005类似。受KH-9数据质量限制及内流区冰川特性的影响,空值区域较多,建议结合分区,首先计算各个高程带的变化结果,再映射到每个子流域。
陈文锋, 张国庆
本数据集为基于PEW模型的全球地表蒸散发产品, PEW模型是基于等比例假设建立的水-能平衡蒸散发模型(Proportionality hypothesis-based surface Energy-Water balance model),其原理是在Priestley Taylor(PT)蒸散发算法的基础上,耦合基于等比例假设构造的水热平衡框架。PEW模型可以同时考虑水量平衡约束和能量收支过程的影响,使得PEW模型模拟精度相较于以往的模型有一定程度的提升。PEW的输入数据包括ERA5-land数据集气象和土壤含水量变化等数据,本数据集时间跨度为1982年-2018年,时间分辨率为逐月,空间分辨率为0.1°。本数据集可为研究长时间尺度水循环和气候变化提供基础。
傅健宇, 王卫光
青藏高原作为强大的热源,影响到亚洲季风的爆发与进退,西风带和季风带的相互作用。为了研究高原热力作用的变化及其对周边地区气候的影响,需要高原热源相关的基础数据。 本数据集由再分析资料计算得到得青藏高原及其周边地区逐月热源基础数据构成,变量包括青藏高原及周边地区大气热源、潜热通量、感热通量等,其水平范围覆盖为40°E-180°,20°S-80°N。空间分辨率为2.5°x2.5°,主要包括ERA5和NCEP/NCAR两种再分析资料数据。
李清泉
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
三极气溶胶类型数据产品是综合利用MEERA 2同化资料和主动卫星CALIPSO产品经过一系列数据预处理、质量控制、统计分析和对比分析等过程而融合得出的气溶胶类型结果。该气溶胶类型融合算法的关键是对CALIPSO气溶胶类型的判断。气溶胶类型数据融合时根据CALIPSO气溶胶类型的种类和质控,并参考MERRA 2气溶胶类型得到最终的三极地区气溶胶类型数据(共12种)和质量控制结果。该数据产品充分考虑了气溶胶的垂直分布以及空间分布,具有较高的空间分辨率(0.625°×0.5°)和时间分辨率(月)。
赵传峰
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
数据内容:国民经济工业增加值(月度)(2010-2021) 数据来源及加工方法:从世界银行官方网站、新浪网获取2010-2021年第三极(中国地区)工业经济原始数据,通过数据整理、筛选及清洗得到2010-2021年(中国地区)工业经济数据集,数据起始时间为2010年至2021年,Microsoft Excel(xls)格式。 数据质量描述:优良 数据应用成果及前景:作为社会工业经济数据提供有效参考
傅文学
黑河流域社会经济资源循环网络模拟数据,该数据集包括黑河流域甘州、肃南、民乐、临泽、高台、山丹、肃州、金塔、嘉峪关、额济纳11个市县间的隐含水资源和土地资源流量。数据时间范围:2012年。其中:表格1(Shee1)包括多区域间虚拟水资源与虚拟土地资源转移量。表格2(Sheet2)包括各区域分部门虚拟水资源出口量、与各区域分部门虚拟水资源进口量。表格3(sheet3)包括各区域分部门虚拟土地资源出口量、与各区域分部门虚拟土地资源进口量。 基于黑河流域11市县投入产出表,调研各个经济部门水资源、土地资源的消耗、损失与流转,构建水-土资源耦合核算报表,基于投入产出分析方法,计算各个区域分部门虚拟水资源、虚拟土地资源流转情况。各区域各部门耗水与土地利用数据来自官方统计年鉴数据。
陈彬
冻融指数是气候变化的一个重要敏感指示器,也被广泛应用于冻土变化研究中。研究全球范围内冻融指数的空间分布特征与时间变化趋势,可为全球冻土环境评估、工程建设以及应对气候变化提供依据。该数据集基于1973—2021年覆盖全球陆地且超过14 000个站点的逐日气温观测数据,计算空气冻结指数(FI)和空气融化指数(TI)。冻结/融化指数,是冻结/融化期内日平均气温低于/高于 0 ℃的温度累计值。考虑到指数计算要覆盖整个冻结/融化期,并保证计算时段的连续,北半球以该年7月1日至次年6月30日为一个冻结期,以该年1月1日至12月30日为一个融化期,南半球冻结/融化时段相反。对于有缺测年份的站点未进行填补处理,一方面避免了插值对结果带来的不确定性误差,二是尽可能保留了数据的真实性与准确性。开展全球冻融指数研究,可以有效全面了解近地表热状态,并可以为探究冻融状态变化提供重要的支撑。
彭小清, 陈聪, 牟翠翠
基准情景、生态保护情景和经济快速发展情景下黑河上、中、下游土地利用与覆被模拟结果,时间范围:2015-2030,空间分辨率:1km。upper黑河上游地区土地利用数据模拟,空间分辨率是1km;Middle黑河中游地区土地利用数据模拟,空间分辨率是1km;Down黑河下游地区土地利用数据模拟,空间分辨率是1km。Basic 基准情景下土地利用数据模拟;Ecology 生态保护情景下土地利用数据模拟,主要是侧重林草地保护,控制经济发展速度;Economic经济快速发展情景下土地利用数据模拟,主要是注重经济快速发展,建设用地快速扩张,林草地保护被忽视。 数据基于历史土地利用数据利用DLS模型模拟获得。
吴锋
2000-2020年三极地区0.1º气溶胶光学厚度数据集(也称为“Poles AOD Collection 1.0”气溶胶光学厚度(AOD)数据集),结合Merra-2模式数据与MODIS卫星传感器AOD制作,数据覆盖时间从2000年到2020年,时间分辨率为逐日,覆盖范围为“三极”(南极、北极和青藏高原)地区,空间分辨率为0.1度。通过实测站点验证表明,数据相对偏差在35%以内,可有效提高极区气溶胶光学厚度的覆盖率和精度。
光洁
本数据集为过去40年黄河源和祁连山区水量平衡(降水、蒸散发、径流、土壤液态含水量)、能量平衡(短波辐射、感热、潜热和表层土壤温度)数据集。初始数据源为ERA5-Land月平均数据,通过时间聚合累积/平均到年尺度。数据的时间范围为1981-2020年,空间范围为88.5°E – 104.5°E、32°N - 43°N,空间分辨率0.1°。数据集可进一步用于黄河源区与祁连山区生态-水文过程相关研究,为“山水林田湖草”系统优化调配提供科学依据。
郑东海
数据集包括基本的温湿压风气象要素、黑碳浓度、散射系数、粒径谱数据和化学成分分析。自动气象站能够测量气温、相对湿度、气压、风向、风速和累计降水量。AE-33型黑碳仪(Aethalometer,以下简称AE-33)能够在线测量大气中TSP(总悬浮颗粒物)在370nm、470nm、520nm、590nm、660nm、880nm和950nm波段处的黑碳气溶胶浓度,使用的质量吸收截面分别为18.47、14.54、13.14、11.58、10.35、7.77和7.19 m2/g。其正式观测时段为2021年6月12日至2021年8月31日,时间分辨率为1分钟。表格数据已经过后续处理,为逐小时数据。积分浊度计(Integrating Nephelometer)能够在线测量大气中PM2.5在450nm、550nm和700nm波段处的散射系数。其正式观测时段为2021年6月12日至2021年8月31日,时间分辨率为10秒。表格数据已经过后续处理,为逐小时数据。空气动力学粒径谱仪(Aerodynamic Particle Sizer Spectrometer,以下简称APS)能够在线测量大气中0.5-20μm(空气动力学直径)粒径范围内颗粒物的数浓度粒径分布谱,共有50个粒径通道。其正式观测时段为2021年6月12日至2021年8月31日,时间分辨率为5分钟。表格数据已经过后续处理,为逐小时数据。扫描电迁移率粒径谱仪(SMPS)能够在线测量大气中13.6 - 514 nm (Stokes 直径)颗粒物粒径分布;TSI 3752型凝聚核粒子计数器(CPC)用于测量颗粒物数量浓度。其正式观测时段为2021年6月29日至2021年8月31日,时间分辨率为5分钟。表格数据已经过后续处理,为逐小时数据。使用国产中流量采样器采集了TSP粒径段的直径90毫米的石英滤膜、泡水处理过的石英滤膜和特氟龙滤膜,样品可用于元素碳、有机碳、水溶性离子和金属元素等化学成分分析。采样时段为2021年6月23日至2021年8月29日,于早上11:00开始采样,每次采样71小时。
田鹏飞, 黄建平, 张镭, 史晋森
青藏高原地区是除南北极和格陵兰之外中低纬度最大的冰川富集区,固态水体冰川与液态水体湖泊、河流共同组成了亚洲水塔。高原的热力和动力作用及其变率是高原影响亚洲季风与全球大气环流异常的主要驱动力之一。研究青藏高原本身的热力性质以及反馈作用,需要利用气候模式,开展青藏高原与周围地区的百年历史检验和未来百年的预估(温度、降水、辐射等)。 本数据集由青藏高原及其周边地区的格点温度、降水、辐射等数据构成,其水平范围覆盖为40°E-180°,20°S-80°N,时间分辨率包括年、季平均。数据采用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中国国家气候中心BCC-CSM2-MR模式试验结果,包括historical,SSP126,SSP245,SSP370,SSP585试验的百年历史模拟与未来预估数据,根据双线性插值方法,统一插值到1°x1°分辨率水平。该数据可以为第二次青藏高原考察时段提供区域气候和水循环变化的基本信息,为外场考察结果提供参考,研究可能的变化机理。
李清泉
本数据集来源于论文:(1)He, C., Liu, Z., Tian, J., & Ma, Q., (2014). Urban expansion dynamics and natural habitat loss in China: a multiscale landscape perspective. Global change biology, 20(9), 2886-2902.(2)Xu, M., He, C., Liu, Z., Dou, Y. (2016). How Did Urban Land Expand in China between 1992 and 2015? A Multi-Scale Landscape Analysis. PLoS ONE 11(5): e0154839。本数据集的制作流程主要包括:(1)对夜间灯光数据、植被指数数据和地表温度数据进行预处理,得到了1992-2020年覆盖全国范围的多源遥感数据;(2)通过经济分区、选取训练样本、支持向量机分类和年际序列订正,获取城市建成区动态信息。利用Landsat TM/ETM+数据进行精度评价,得到Kappa系数为0.60,总体精度为92.62%。该数据集已用于评估城市扩展过程对自然生境和耕地的影响,能够为理解中国城市扩展过程及其影响提供数据支持。
何春阳, 刘志锋, 许敏, 卢文路
在全球变化的大背景下,时空连续的高质量高分辨率长时间序列降水数据集对理解全球“水-碳-能”和生物地球化学的循环机制具有重要意义。研究提出的基于总量控制的日尺度融合矫正算法(Daily Total Volume Controlled Merging and Disaggregation Algorithm, DTVCMDA),有效考虑了再分析降水数据时空连续且高时空分辨率的特点,以及地面分析数据高质量的特性,制作了一套亚洲地区七十余年长时间序列高质量高时空分辨率降水数据集AERA5-Asia (0.1°, hourly, 1951-2015, Asia)。该数据集的主要特点如下:(1)AERA5-Asia是一套具有高分辨率、高质量、时空连续以及长时间序列的数据集;(2)AERA5-Asia显著优于IMERG-Final和ERA5-Land降水数据,尤其是在系统偏差方面,总体来看,AERA5-Asia、IMERG-Final和ERA5-Land相比地面观测的偏差分别为~5%,~11%和~20%;(3)在极端强降水中(如台风“潭美”和“天兔”),AERA5-Asia的质量也是显著优于ERA5-Land和IMERG-Final。 AERA5-Asia将为亚洲地区、尤其是中国区域的天气气候和水文等领域的相关研究提供稳定可靠的降水数据支撑。
马自强, 马耀明, 马伟强, 许金涛
在全球气候变暖背景下,冰冻圈是气候变化最敏感圈层之一。冰冻圈是世界上最大的淡水资源库。冰冻圈的变化对于地气系统能量交换、水资源、生态、灾害过程等产生重要影响。所以探究冰冻圈变化对于气候变化响应显得尤为重要。利用卫星遥感资料、再分析数据、观测资料,集合冰冻圈各要素于一体,构建了1979-2016年全球尺度冰冻圈范围及物候数据集。其结果可以用于进一步冰冻圈对气候变化响应机制研究,以及对于生态系统、碳循环等研究提供基础支撑。
彭小清
作物物候是指农作物达到关键生育期时对应的日期。华北平原的主要种植模式是冬小麦和夏玉米轮作,冬小麦和夏玉米关键物候期的变化反映了其生长发育对气候条件和生产管理措施的响应情况和适应性,是评估该地区作物生长状态、灌溉耗水情况的关键参数。 本研究以华北平原冬小麦-夏玉米稳定种植区为研究范围,使用1982-2015年GIMMS3g NDVI数据,综合曲线最大值、最小值、斜率、百分量值等多个特征参数,提取了冬小麦和夏玉米的关键物候期:开始日(SOS),峰值日(PEAK)和结束日(EOS)。提取物候与农气站点记录物候期进行对比,R²在0.9以上,准确度高。(详细过程请见参考文献) 该物候数据集可应用于该地区计算冬小麦和夏玉米生产力、对气候变化响应、灌溉耗水量估算等相关研究。
雷慧闽
多年冻土区的季节融化层,即活动层,是季节冻土研究中重要组成部分,其变化也深受气候变化的影响。活动层厚度变化深刻影响地~气之间能量传递、水分循环、碳循环、以及地表和地下水文过程、和植被生长。作者通过收集北半球347个站点的长时间序列活动层厚度,同时几十个CMIP5输出的气温资料,通过Stefan方程,构建北半球多年冻土区E-factor;最后耦合融化指数获取了北半球多年冻土区活动层厚度的空间分布及不同气候情景下的未来预测。经检验发现,观测值与模拟值具有显著的相关性,相关系数R=0.84(P<0.01),平均百分比误差为4.7%,平均偏离误差为-11.7 cm,均方根误差为64 cm。该数据产品可以用于冻土与气候变化、冻土碳循环、冻土生态水文过程、冻土工程等相关研究。
彭小清
华北平原是我国重要的粮食产区,耕地面积广大,种植结构复杂,准确识别该地区典型农作物分布,及时追踪种植结构的动态变化,是检测作物生长、评估作物灌溉耗水和优化农业水资源配置的重要基础。 本研究使用遥感MOD13Q1 NDVI数据,经傅里叶变换后选取0-5级谐波的振幅和初相位作物分类底图。基于现场调研的实测样本点和最大似然监督分类,识别了2001-2018年华北平原6类典型作物(冬小麦-夏玉米、冬小麦-水稻、其他双峰类作物、春玉米、棉花、其他单峰类作物)的种植区分布。识别结果经过混淆矩阵、与县级统计年鉴的冬小麦播种区比较以及与Landsat提取冬小麦占比比较进行了精度评价,均表现良好,准确度高。(详细过程请看参考文献) 数据可被应用于华北平原作物生产、灌溉耗水估算、地下水保护等相关研究分析。
雷慧闽
积雪是冰冻圈的重要组成要素,是全球变化与地球系统科学研究中不可或缺的变量。积雪的分布范围和物候信息是衡量积雪变化特征的重要指标,也是寒区水文模型中融雪径流模拟的重要参数。亚洲高山区是许多国际性河流的发源地,也是全球气候变化研究的热点区;该地区冰雪变化将引发的水资源减少、极端天气事件增多、灾害频发等生态和环境问题,已受到各国的广泛关注。因此,准确获取长时序的亚洲高山区积雪分布与积雪物候数据对气候变化研究、水资源管理以及灾害预警与防治至关重要。 亚洲高山区逐日无云MODIS归一化积雪指数(NDSI)产品(2000-2021,500 m)是在MODIS逐日积雪产品(包括Terra上午星数据产品MOD10A1和Aqua下午星数据产品MYD10A1,C6版本)的基础上,通过同一天上下午星数据融合以及三次样条函数插值去云算法处理后得到;其中,在2000-2002年只有上午星数据产品MOD10A1时,则直接采用三次样条函数插值去云算法处理。水文年2002-2020的积雪物候数据集是基于逐水文年内的无云MODIS NDSI产品制备而成,包括积雪开始日期(SOD)、积雪结束日期(SED)和积雪持续日数(SDD)3个参数。本数据集具有可靠的精度。
唐志光, 邓刚
本数据集来源于论文:He, C., Liu, Z., Wu, J., Pan, X., Fang, Z., Li, J., Bryan., B.A. (2021). Future global urban water scarcity and potential solutions. Nature Communications, 12, 4667。本数据集包括2020-2070年全球不同共享社会经济路径下的城市建成区信息。本数据集的制作流程主要包括:(1)基于全球1992-2016年城市建成区数据(下载地址:https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.892684)和城市人口数据建立线性回归模型,计算未来城市建成区的数量需求;(2)使用LUSD-urban模型模拟未来城市建成区的空间格局。该数据集能够为评估全球未来城市扩展过程的影响提供数据支撑。
何春阳, 刘志锋, 杨延杰
本数据集来源于论文:Huang, M., Wang, Z.C., Pan, X.H., Gong, B.H., Tu, M.Z., & Liu, Z.F. (2022). Delimiting China's urban growth boundaries under localized shared socioeconomic pathways and various urban expansion modes. Earth's Future, 10, e2021EF002572。本套数据集展示了不同社会经济情景和不同扩展模式下中国2021-2100年城市建成区的扩展过程和城市空间增长边界(也可称为城市扩展边界)。本数据集的制作流程主要包括:(1)基于本地化后的共享社会经济路径,利用基于斑块的LUSD-urban模型,模拟了11种扩展模式下的城市扩展过程;(2)基于最大扩展范围,利用空间形态学方法对城市扩展动态信息进行处理,划定了中国各省级行政区的城市空间增长边界。作者利用该套数据分析了不同情景和不同扩展模式下城市扩展过程对生态系统服务的影响以及城市收缩压力,可为合理划定城镇开发边界提供参考。
黄妙, 王梓晨, 潘鑫豪, 龚炳华, 涂梦昭, 刘志锋
本数据集为过去20年间(2001-2020)青藏高原生长季NDVI与植被物候数据集,数据来源为MODIS(MOD13A2)产品,空间分辨率为1km。数据集内容包括:2001-2020年每年生长季(5-9月)平均NDVI、生长季开始日期(SOS)、生长季结束日期(EOS)与生长季长度(DOS)。提取物候采用了两种方法:动态阈值方法和双对数函数法。数据格式为TIFF格式,投影为Sphere_ARC_INFO_Lambert_Azimuthal_Equal_Area。
王泰华, 杨大文
1)数据内容包含青海省玉树清水河镇、西藏日喀则鲁孜沟小流域径流小区降雨量、径流量、含沙量数据。2)数据是称重式自动雨量计和径流泥沙自动监测仪实测数据,称重式自动雨量计和径流泥沙自动监测仪均为中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心自主研制,雨量数据时间均为是2021年,径流泥沙数据西藏日喀则鲁孜沟小流域时间为2020年5月25日至9月2日。3)数据为实测数据,并进行了异常值剔出,监测期间由于仪器状态问题,存在数据缺失。4)本数据应用前景广泛,可服务于如大气科学、土壤侵蚀学等学科领域。
安绍山
青藏高原地面PM2.5浓度数据以日期命名(YYYYMMDD)。其中每个nc文件包含一天的数据,里面包含该区域的PM2.5浓度,经纬度以及时间信息(对应数据中的变量名为PM2.5,lon,lat,time)。数据反演依赖美国国家航空航天局NASA发布的再分析资料MERRA-2和多角度成像光谱仪MISR的AOD产品。MERRA-2主要基于NASA的地球系统模型版本5(GEOS 5)。该算法能够同化所有原位和遥感大气数据。本数据主要用到MERRA-2的气溶胶场。这是首次将气象和气溶胶观测联合同化为全球同化系统的年代际再分析资料。MISR是通过指向9个不同方向的摄像机观察地球,可以知道在自然条件下散射到不同方向的辐射。本数据算法主要用到的数据产品有MERRA-2 气溶胶分析产品(M2T1NXAER)和MISR level 3版本四全球气溶胶产品(MIL3DAEN_4)。首先用MERRA-2提供的气溶胶信息计算得到每个格点中的PM2.5与AOD的比值,然后用MISR的AOD乘以该比值即为该格点的PM2.5浓度。利用该方法得到的PM2.5浓度平均预测误差在20微克/立方米以内。相应的PM2.5产品也可以为评估青藏高原地区颗粒物污染状况提供参考。
傅迪松
数据集为青藏高原东南部派镇-墨脱跨喜马拉雅造山带GPS活动变形重复测量原始数据。该数据为2021年一期测量结果,包括18个台站数据,数据质量良好。通过这些测点的观测数据,可以揭示印度大陆向北汇聚的应变在喜马拉雅造山带关键部位的水平、垂直分布特征;认识喜马拉雅造山带现今隆升状态,与水平运动的关联;结合活动断层运动位错理论,研究震间应变的定量分配,震间的应变累积特征、断层闭锁范围、断层闭锁程度,为评价研究区活动断层地震危险性提供重要约束。
何建坤
通过资料整理和数字化,基于ArcGIS平台,广泛收集南亚地区最新的活动断裂和地震构造研究资料,编制了南亚地区地震构造图和地震区划图。图件范围包括印度、巴基斯坦、尼泊尔、不丹、孟加拉国和斯里兰卡。地震构造图中标绘了发震断层(活动断层)的位置、活动性质和断层名称,以及1960年至2021年5级以上地震的震中位置。区划图中以未来50年超越概率10%的地震动加速率峰值(PGA)为指标,进行地震危险性分区。这些图件可用于南亚地区的活动构造和地震灾害研究,为南亚地区的大型工程与基础设施建设提供地震安全保障。
程理
青藏高原地区地震活动强烈,其地震活动的动力来源于印度板块与欧亚板块的俯冲碰撞及高原内部变形。在青藏高原及周边地区(北纬20-40度,东经70-105度)有史料记载以来至2021年12月共发生M≥5.0级地震5030次,其中M≥8级地震20次,M=7.0-7.9级地震154次, M=6.0-6.9级地震913次, M=5.0-5.9级地震3943次。地震主要沿青藏高原周边及高原内部的大型断裂带发生。
王继
大气水汽是研究水循环的重要参数,在全球气候变暖的背景下,为了更好地研究大气水汽对水循环的影响,构建了空间分辨率为0.25°的全球日尺度AMSR-E/AMSR2全天候大气可降水(Total Precipitable Water,TPW)数据集。数据集中,陆地上空的TPW主要有我们新开发的基于AMSR-E、AMSR2的18.7和23.8GHz亮温数据反演算法获取;海洋上空TPW数据融合了AMSR-E/AMSR2官方TPW产品。作为后处理,为了消除AMSR-E TPW和AMSR2 TPW之间的系统性偏差,以AIRSX2RET TPW为基准,使用直方图匹配方法分别对AMSR-E和AMSR2的TPW数据在全球尺度上进行了系统偏差校正,保证数据的连续性,最终得到全球日尺度AMSR-E和AMSR2 TPW全天候数据集。其中,AMSR-E数据时间范围为2002年7月8日至2011年9月27日,AMSR2数据时间范围为2013年1月1日至2017年8月31。每个日期下均包含升轨和降轨两个文件,数据格式为Geotiff。数据层数为2,第一个层为TPW数据,单位为mm,第二层为时间信息,表示以UTC为时间基准的像元观测时间距离当天0时0分0秒所经过的秒数。数据集具有可靠的质量,通过与全球SuomiNET GPS TPW验证分析,数据集的均方根误差为3.5-5.2mm。由于大气可降水是影响地表遥感重要的地球物理参数,对地球的气候变化也有重要影响,故此数据可用于气候变暖的背景下大气水汽对水循环的影响、大气水资源的评估以及大气校正等方面的研究。
姬大彬, 施建成, 胡斯勒图, 李薇, 张红星, 尚华哲
基于可计算一般均衡模型和基准年排放清单生成的2017至2060年不同碳中和技术和空气污染物末端治理情景组合下的常规空气污染物(PM2.5,SO2,NH3,NOX)逐年排放数据,用于未来中国二氧化碳与空气污染的协同治理的政策情景分析。本数据已被应用于对碳中和技术路径的健康协同效益评估,作为健康影响评估模型的数据输入,来估计过早死亡、发病率和由此造成的预期寿命损失,并对这些健康影响进行货币化。将货币化的健康共同利益与相应的减排成本进行比较,以探索不同碳中和技术组合的成本效益。
王灿, 张诗卉
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