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大氣所多源微波遙感氣象干旱監測研究獲進展

2013-10-14 來源:中科院網站 字號:

近日,國際期刊Remote Sensing of Environment發表了中科院大氣物理研究所中國科學院東亞區域氣候-環境重點實驗室賈根鎖研究員為通訊作者,張安治博士為第一作者的題為“半干旱區域多源微波遙感氣象干旱監測”的最新研究成果。這項研究創新性的提出基于多源微波遙感、可全天候工作的干旱指數-微波集成干旱指數及其指標體系(Microwave Integrated Drought index, MIDI),這是將對地觀測手段應用于全球變化研究的重要進展。

干旱是氣候變化及極端氣候事件的重要表現,是全球變化研究的重要命題。其中,氣象干旱的發生最普遍、最頻繁,可進一步引發其他類型的干旱,在干旱研究中占重要地位。近年來,國內外的氣象干旱研究主要基于氣象觀測資料(主要為溫度和降水)的干旱指數或者基于可見光和紅外遙感的干旱指數,由于觀測手段的本身的特點(前者觀測站點較少,后者受天氣狀況的顯著影響),在區域氣象干旱的研究中受到一定的限制。

本研究利用衛星遙感在空間觀測及微波遙感全天候工作的優勢,開展了我國北方草地和農田區域,氣象干旱的監測和適用性研究。集成應用了衛星微波遙感中與地表水分狀況密切聯系的三個因子:熱帶降雨測量衛星(TRMM)降水數據、先進微波掃描輻射計(AMSR-E)土壤濕度和地表溫度,提出微波集成干旱指數及其指標體系(MIDI)。研究結果表明:通過集成較好地消除了單一干旱指數在不同區域、不同時段干旱監測中的差異,具有時間上和空間上的可比性,降低了利用單一干旱指數研究的不確定性;其獲得的氣象干旱時間變化、空間分布及演變特征,與基于氣象資料的干旱指數標準化降水指數(SPI)有很好的一致性。為基于衛星遙感的區域氣象干旱的定量研究提供了可靠的方法和必要的基礎,可進一步業務化推廣、公益性應用,也可用于全球半干旱區域的氣象干旱時空特征及演變規律研究。

研究成果發表后受到廣泛關注,為Remote Sensing of Environment期刊2013年4月至6月最受歡迎(Top 25 Hottest Articles)的25篇文章之一(11/25)。該研究得到國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)項目(2009CB723904)、國家重大科學研究計劃項目(2012CB956202)和自然科學基金項目(41120114001)的共同資助。

論文信息:Zhang, A., G. Jia, 2013: Monitoring meteorological drought in semiarid region using multi-sensor microwave remote sensing data, Remote Sensing of Environment, 134, 12-23.

2003至2010年我國北方7月干旱空間分布特征對比(MIDI和SPI)

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