遥感蒸散发产品结合地面观测研究1980～2011年中国陆面实际蒸散发时空变化

Our understanding of the changes of land evapotranspiration in recent decades remains highly uncertain so far. An improved understanding of evapotranspiration changes is of considerable importance to understand the terrestrial water cycle under climate warming. Using satellite-based evapotranspiration products ETG derived from GLEAM (Global Land Evaporation-Amsterdam Model) model, this project is to study the spatial-temporal changes of evapotranspiration in the past 32 years over China. It mainly includes two aspects: 1), ETG will be validated over the conterminous China at both point（using eddy convariance ET） and basin scales (annual basin water balance ET). We also estimate the errors of three global land-surface evaporation products(ETG, MOD16A2 an PU) using Triple Collocation methods. 2) We will analyze the spatial and temporal variability of land actual evapotranspiration over China in the past 32 years (1981-2011) using the satellite-based data ETG. .

蒸散发仍是全球水文循环中最大的未知项，探讨中国陆面实际蒸散发时空变化对全球气候变化、区域气候变化以及水循环模拟研究等方面具有重要价值。本项目拟利用荷兰阿姆斯特丹自由大学研发的GLEAM模型（Global Land-surface Evaporation:the Amsterdam Methodology）耦合卫星遥感数据反演的蒸散发产品ETG（时空分辨率：0.25°、日尺度）研究近32年中国陆面实际蒸散发的时空变化。本研究首先分别从点尺度(通量塔涡度相关仪观测蒸散发ET)、流域尺度（水量平衡）及与其他蒸散发产品交叉验证（Triple Collocation三配点误差模型）3个方面评价ETG产品的可靠性，然后利用滤波分析、旋转经验正交函数REOF等其他统计手段研究中国陆面蒸散发的时空变化特征。该研究对中国陆面实际蒸散发进行全面、深入的分析，为研究水循环与极端水文气象事件机制提供研究基础。

本项目执行期（2015年1月~2017年12月）三年中，项目组紧紧围绕研究目标并严格按照研究内容开展遥感蒸散发产品验证及中国陆面实际蒸散发时空变化研究。对中国陆面蒸散发时空变化的分析，有助于了解气候变化对水循环的影响及对中国水资源的合理配置。本项目基于中国陆地生态系统通量观测研究网络（ChinaFLUX）61个通量塔观测的日、年实际蒸散发数据及中国十大流域径流数据，分别在站点尺度和流域尺度评估了两个版本的GLEAM（GLEAM_V2.0与GLEAM_V3.0a）遥感蒸散发数据，结果表明：两个版本的GLEAM蒸散发产品在日、月、年尺度上均能合理的估算实际蒸散发，相对于GLEAM_V2.0蒸散发产品，GLEAM_V3.0a蒸散发产品与地面观测值相关系数普遍增高，性能得到了改善。基于GLEAM_V3.0a研究发现，近35年实际蒸散发空间分布呈从西北向东南、内陆向沿海递增趋势，与降水分布规律一致，中国多年平均陆面蒸散发为421.90 mm/year。近35年实际蒸散发在西北内陆河流域、长江流域中下游及东南诸河流域有显著增加趋势，不同下垫面实际蒸散发差异明显，湿地和森林站点蒸散发量最大，农田和草原站最低。实际蒸散发与潜在蒸散发、降水呈显著的正相关关系。在该国家自然科学基金青年项目资助下，研究组共发表SCI论文3篇，EI权威期刊论文2篇，中文SCD检索期刊论文2篇。项目主持人由资助前讲师升职为副教授/硕士生导师。综上所述，研究组圆满完成了项目规定的各项考核指标。