利用MERIS和AATSR资料估算黄土高原塬区蒸散发量研究.pdfVIP

第 27卷 第 5期 高 原 气 象 Vo1．27 No．5 2008年 1O月 PLATEAU METEOROLOGY October，2008 文章编号：1000—0534(2008)05—0949—07 利用 MERIS和AATSR资料估算黄土高原 塬 区蒸散发量研究 刘 蓉， 文 军， 张堂堂， 刘远永， 李振朝 (中国科学院 寒区早 区环境与工程研究所西部气候环境与灾害实验室 ，甘肃 兰州 730000) 摘 要 ：基于陆面能量平衡原理 ，通过对搭载在 欧洲空 间局环境卫星 (EnvironmentalSatellite，ENVI～ sAT)上 中分辨率影像光谱仪 (MediumResolutionImagingSpectrometer，MERIS)2005年 6月 7，11和 27日的遥感观测资料进行大气纠正等预处理后，得到估算瞬时蒸散发量所需要的地表反照率和植被覆 盖度等值 ，并利用分裂窗法和 ENVISAT上搭载的先进 的沿轨迹扫描辐射计 (AdvancedA1ong—Track ScanningRadiometer，AATSR)的观测资料进行 了地表温度 的反演 ，进一步估算 出黄土高原塬 区午间 瞬时净辐射、感热通量和土壤热通量 。结合与卫星遥感观测资料 同期研究区域气象站 的太 阳辐射、气 温、日照时数和风速等气象要素资料 ，充分考虑到植被冠层和陆地表面对蒸散发量的不 同影响，发展 了一个可以估算陆面潜热的简化模型，并将瞬时蒸散发量转化为 日蒸散发量。对卫星遥感估算的潜热 通量 ，利用黄土高原塬 区陆面过程野外观测试验 (LoessPlateaulandsurfaceprocessfieldExperiments， LOPEXs)的地面通量观测资料进行验证 ，结果表明：二者最大相对差异为 10．9 ，最小相对差异为 4．8 ，并对差异误差产生的原因进行了分析和探讨 。 关键词 ：黄土高原塬 区；能量平衡 ；日蒸散发量 ；卫星遥感 ；MERIS；AATSR 中图分类号 ：P404 文献标识码 ：A 气层结条件 下空气动力 阻抗的计算公式进 行 了修 1 引言 正。1990年代中后期荷兰 Alterra中心发展了地面 从 1802年 Dalton_l1提出计算蒸散发的公式 以 能量平衡 系统 (SurfaceEnergyBalanceSystem， 来，随着观测方法和对大气边界层湍流过程认识的 SEBS)方法[6]，该系统通过结合卫星对地面观测资 深化 ，计算蒸散发量的方法也逐渐 由传统的基于气 料和实测气象数据 ，估算不同尺度 的地表大气湍流 象站的点测资料发展到基于大尺度范 围的利用卫星 通量 ，从而得到地表相对蒸散发量 。马耀 明等 利 遥感技术估算 区域蒸散发量 的研究。在这期间国内 用 LandsatTM 资料估算非均匀地表区域地表能量 外很多学者在遥感反演蒸散发量精度方面做 了大量 通量 ，修正并发展 了适合中国干旱区和半干旱 区的 的工作 。1948年 Penman_2综合 了能量平衡法和空 蒸散 发 参 数 化 方 案。近 年 来 Helen 等 和 气动力学法的特点 ，提出以净辐射通量为主的蒸发 Majumdar等l9分别用 MODIS和先进 的沿轨迹扫 模型。该模型虽然被学术界广泛应用，但它忽略土 描辐射 (AATSR)资料在各 自的研究区对蒸散发量 壤蒸发 ，不适合稀疏植被和作物全生长期的蒸散发 计算方法中参数的计算进行了改进 。 量的估算。1983年 Sequin等口利用热红外资料，