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近日，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院（空天院）、可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心（SDG中心）水環(huán)境遙感團(tuán)隊(duì)在湖泊水溫大范圍動(dòng)態(tài)監(jiān)測與模擬方面取得重要進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)融合遙感與數(shù)值模擬技術(shù)，重建了青藏高原160個(gè)湖泊1978-2017年逐日水溫?cái)?shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)產(chǎn)品已同步發(fā)布在“國家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心”和Zenodo數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)》。

湖泊水溫是區(qū)域水分與能量平衡的重要變量，也是湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)的控制性參數(shù)。由于常規(guī)地面觀測的局限，青藏高原湖泊水溫觀測數(shù)據(jù)普遍缺乏。團(tuán)隊(duì)集成遙感與數(shù)值模擬技術(shù)，發(fā)展了水溫?cái)?shù)據(jù)重建的技術(shù)框架，突破了模型數(shù)據(jù)要求高而移植性差的局限，實(shí)現(xiàn)了多相態(tài)下湖泊水溫的動(dòng)態(tài)模擬，揭示了青藏高原湖泊水溫的時(shí)空演化規(guī)律及其對氣候變化的響應(yīng)。

其中，團(tuán)隊(duì)重建了廣覆蓋、長時(shí)序的湖面溫度數(shù)據(jù)產(chǎn)品。針對青藏高原的湖泊水熱平衡的基本特征及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，團(tuán)隊(duì)對湖泊一維能量平衡模型加以改進(jìn)，并借助Google Earth Engine（GEE）平臺(tái)，基于MOD11A1數(shù)據(jù)獲取全湖平均溫度的時(shí)間序列對模型進(jìn)行率定和驗(yàn)證，首次重建了青藏高原160個(gè)湖泊的1978-2017年逐日湖面溫度數(shù)據(jù)集。該數(shù)據(jù)產(chǎn)品覆蓋范圍廣、時(shí)間跨度較長、時(shí)間分辨率高，可為認(rèn)識(shí)青藏高原湖泊能量平衡對氣候變化的響應(yīng)提供重要的技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐。進(jìn)一步的檢驗(yàn)表明，該數(shù)據(jù)產(chǎn)品與地面實(shí)測湖面溫度有很好的一致性。

基于重建的湖面溫度時(shí)間序列，團(tuán)隊(duì)揭示了青藏高原湖面溫度的時(shí)空演化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，近40年來青藏高原絕大多數(shù)湖泊的表面溫度均呈上升趨勢，升溫速率約每10年0.01~0.47℃，冬季升溫比夏季更顯著，南部湖泊升溫速率高于北部湖泊。此項(xiàng)研究成果對于未來進(jìn)一步評估氣候變化對青藏高原湖泊水熱收支變化的影響具有重要價(jià)值。

此外，團(tuán)隊(duì)發(fā)展的技術(shù)框架也具有較強(qiáng)的通用性和可移植性，未來可為聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)“保護(hù)和恢復(fù)與水有關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)，包括山地、森林、濕地、河流、地下含水層和湖泊”（SDG-6.6）提供監(jiān)測數(shù)據(jù)，并揭示水溫變化對湖泊水質(zhì)和水生生物群的影響，為湖泊水質(zhì)和水生生物群的監(jiān)管提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.5194/essd-14-3411-2022

相關(guān)數(shù)據(jù)鏈接：http://www.tpdc.ac.cn/zh-hans/data/db95e56d-37af-49d9-9e2c-f654067bcc3d/;

https://doi.org/10.5281/zenodo.4718437

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