论文部分内容阅读
地表辐射平衡,或称为地表净辐射,是指地面上太阳上下短波辐射通量和上下长波辐射通量的平衡,它驱动着蒸发,光合作用以及土壤和大气的加热过程。卫星遥感提供地表属性空前的时空覆盖以及大气状态相关的信息数据,已成为估算净辐射的一个重要的手段。目前利用遥感数据估算地表净辐射的研究中主要存在以下问题:过分依赖地面观测数据;低分辨率辐射产品难以刻画空间异质性;阴天条件下地表净辐射的遥感估算研究较少,特别是日平均净辐射的遥感估算。针对上述地表净辐射遥感估算中存在的科学问题,论文以中国东北松嫩平原西南部为试验区,仅利用遥感数据,开展了晴空和阴天条件下日平均净辐射估算研究。主要结论如下: (1)提出一个仅利用遥感数据在大的异质性区域估算晴空条件下日平均净辐射的算法。该方法利用一个改进的正弦模型从卫星过境时刻的瞬时值提取向下短波辐射的日循环以及使用MOD/MYD07 L2中四个空气温度观测值获得日平均净辐射的向下长波项。较通榆农田和草地站观测(2003-2004年),日平均净辐射的均方根误差(RMSE)分别为37Wm-2和40Wm-2,晴空条件下获得的误差值可与现有的方法获得的值比较。 (2)提出一个仅利用遥感数据估算阴天条件下日平均净辐射的算法。该方法利用一个阴天条件下瞬时向下短波辐射的方程结合其日循环估算T小时(净辐射为正的时期)平均向下短波辐射及使用MOD06_L2云产品获得T小时平均向下长波辐射和向上长波辐射估算值。较四个站点(通榆农田、通榆草地、奈曼沙地灌丛和密云落叶阔叶林)观测数据(2008年7-9月),日平均净辐射的RMSE分别为40Wm-2,43Wm-2,41Wm-2和42Wm-2,阴条件下获得的误差值接近现有方法获得的值。 (3)论文主要解决的科学问题是克服对地面观测数据的依赖,仅使用遥感数据获得区域尺度上晴空和阴天条件下1km的地表净辐射数据,提出的算法能够在区域尺度上绘制空间分布合理且能够刻画空间异质性的通量图。获得的净辐射数据可应用于蒸散发的估算及环境科学研究等方面。