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【科技日报】第三版全球干旱指数和潜在蒸散数据库上线

2022-07-21 科技日报 赵汉斌
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  北半球国家正在经历历史上罕有的炎热夏天。在全球气候变化大势之下,全球干旱和水分潜在蒸散的动态,对人类生活及粮食产量、农业生产等方面的影响至关重要。

  中国科学院昆明植物研究所许建初研究员带领的攻关团队,日前成功开发了第三版全球干旱指数和潜在蒸散数据库,并正式上线。

  该数据库在世界粮农组织的彭曼—蒙泰斯参考蒸散方程的基础上,提供了1970年至2000年间全球30弧秒高分辨率的水文气候月和年平均数据,为气候条件迅速变化的时代各种科学应用提供了强大的工具。

  “潜在蒸散,是衡量大气通过蒸散失去水分的能力,是蒸发和蒸腾两个过程的总和,两者的速率取决于太阳辐射、空气温度、相对湿度、风速以及植物特性和种植方式。”许建初研究员介绍,从农地、区域乃至全球尺度,基于潜在蒸散的度量和指数,被广泛应用于农业和自然资源管理科学等领域。当前,这些指标及其衍生指数产品已成为对气候变化趋势、方向和规模及其对陆地生物圈、植物生长及可持续发展的影响进行度量及预测的直接和关键工具。

  而干旱指数,是广泛用于评估干旱状况的指标,其定义为降水与潜在蒸散的比值。

  “干旱指数为植物的潜在生长提供了水分有效性的度量,使用干旱指数可以进行空间和时间的对比,并为衡量和预测气候变化影响提供重要的基线值。”昆明植物研究所罗伯特·J·萨默博士解释,干旱指数反映了陆地表面和大气之间能量和水的交换,其变化可为灌溉和作物管理、预测干旱和洪水模式等提供数据支持,对农业生产和水资源管理具有重要意义。

  此前,基于全球气候数据集相继得到的第一版及后续版本全球干旱指数和潜在蒸散数据库,分别于2009年和2019年起上线服务,这些数据集下载量已超过47000次,被引用次数达1500次,广泛应用于水资源管理、作物生产农业、与可持续发展相关的社会生态和社会经济应用、气候变化影响等领域。

  第三版全球干旱指数和潜在蒸散数据库基于相关公式进行完全参数化,在30弧秒及1千米空间分辨率的每个地理网格单元进行计算,用于参考蒸散估计所需的数据来自世界气候数据集2.1,该数据集提供了1970—2000年期间的最低气温、最高气温和平均气温的平均值、太阳辐射、风速和水汽压。在研究结果的技术对比验证中,与世界粮农组织的气象站数据以及其CropWat模型的蒸散和干旱指数有显著差异。

  研究认为,第三版数据库显示出与真实世界气象站数据更高的相关性,它使用公认的标准方法开发,尤其是随附的源代码为当前气候变化条件下各项科学研究提供了强大的工具。最新一期《自然》子刊《科学数据》杂志发表了相关研究成果。

  (原载于《科技日报》 2022-07-21 03版)

打印 责任编辑:侯茜
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