积雪深度是估算海冰厚度重要的参数之一,目前对不同积雪深度产品精度及其可适用范围的评估研究较少,也缺乏系统性的认知。本研究选取了11种北极积雪深度产品,根据产品的不同时间范围,分为2013—2018年和2018—2019年2个评估时间段。根据上述时间段,对比分析了各产品之间的差异性,然后将这些产品与“冰桥行动”和海冰质量平衡浮标的现场观测结果进行了评估。所有产品都显示格陵兰岛和加拿大北极群岛的北部积雪深度较厚,而在东西伯利亚海、拉普捷夫海、喀拉海、巴伦支海沿线区域的积雪深度较薄,不过,部分产品在时空变化上仍存在较大差异。与“冰桥行动”的观测数据对比发现,大部分产品数据雪深都较厚, AMSR2B和IS2/CS2分别在2013—2018年和2018—2019年的评估时间段内差异较小,拟合度较好。与海冰质量平衡浮标的对比结果显示,绝大部分产品数据雪深都较薄,并且差异性较大,其中NESOSIM在整个时期拟合度较好。利用不同产品的积雪深度反演海冰厚度的结果差异显著,与“冰桥行动”观测的海冰厚度对比发现, FY3B/MWRI和IS2/CS2分别在2013—2018年和2018—2019年的评估时间段...

积雪深度是估算海冰厚度重要的参数之一,目前对不同积雪深度产品精度及其可适用范围的评估研究较少,也缺乏系统性的认知。本研究选取了11种北极积雪深度产品,根据产品的不同时间范围,分为2013—2018年和2018—2019年2个评估时间段。根据上述时间段,对比分析了各产品之间的差异性,然后将这些产品与“冰桥行动”和海冰质量平衡浮标的现场观测结果进行了评估。所有产品都显示格陵兰岛和加拿大北极群岛的北部积雪深度较厚,而在东西伯利亚海、拉普捷夫海、喀拉海、巴伦支海沿线区域的积雪深度较薄,不过,部分产品在时空变化上仍存在较大差异。与“冰桥行动”的观测数据对比发现,大部分产品数据雪深都较厚, AMSR2B和IS2/CS2分别在2013—2018年和2018—2019年的评估时间段内差异较小,拟合度较好。与海冰质量平衡浮标的对比结果显示,绝大部分产品数据雪深都较薄,并且差异性较大,其中NESOSIM在整个时期拟合度较好。利用不同产品的积雪深度反演海冰厚度的结果差异显著,与“冰桥行动”观测的海冰厚度对比发现, FY3B/MWRI和IS2/CS2分别在2013—2018年和2018—2019年的评估时间段...

积雪深度是估算海冰厚度重要的参数之一,目前对不同积雪深度产品精度及其可适用范围的评估研究较少,也缺乏系统性的认知。本研究选取了11种北极积雪深度产品,根据产品的不同时间范围,分为2013—2018年和2018—2019年2个评估时间段。根据上述时间段,对比分析了各产品之间的差异性,然后将这些产品与“冰桥行动”和海冰质量平衡浮标的现场观测结果进行了评估。所有产品都显示格陵兰岛和加拿大北极群岛的北部积雪深度较厚,而在东西伯利亚海、拉普捷夫海、喀拉海、巴伦支海沿线区域的积雪深度较薄,不过,部分产品在时空变化上仍存在较大差异。与“冰桥行动”的观测数据对比发现,大部分产品数据雪深都较厚, AMSR2B和IS2/CS2分别在2013—2018年和2018—2019年的评估时间段内差异较小,拟合度较好。与海冰质量平衡浮标的对比结果显示,绝大部分产品数据雪深都较薄,并且差异性较大,其中NESOSIM在整个时期拟合度较好。利用不同产品的积雪深度反演海冰厚度的结果差异显著,与“冰桥行动”观测的海冰厚度对比发现, FY3B/MWRI和IS2/CS2分别在2013—2018年和2018—2019年的评估时间段...

青藏高原积雪对区域气候及水循环有重要影响，现有积雪数据集在该区域存在很大不确定性，适用性评估工作不可或缺。基于气象站观测数据（OBS），采用秩评分方法对一套被动微波遥感（CHE）和两套再分析（ERA5-Land和MERRA2）积雪深度数据进行了多变量、多评价指标的综合定量评估。结果表明：从年平均积雪深度、年最大积雪深度、年积雪日数三个变量分别评价各数据，MERRA2对年最大积雪深度、年积雪日数模拟最好，CHE对年平均积雪深度描述最好；各数据在不同评价指标上的得分排名存在较大差异，CHE在描述线性变化趋势上具有优势，ERA5-Land在描述年际变化上具有优势，MERRA2在描述季节循环、多年平均值、极大值、标准差上具有优势；综合考虑，MERRA2在青藏高原适用性综合评分最高、ERA5-Land次之、CHE最低。三种数据均存在明显不足之处，MERRA2对积雪线性变化趋势的定性描述与OBS相反，对积雪年代际变化的模拟有待优化；ERA5-Land对各变量的多年平均值存在严重高估；CHE刻画积雪空间分布特征能力较差。由于青藏高原西部站点稀少，相关评估结论仅适用于高原中东部。基于遥感及再分析数据得...

青藏高原积雪对区域气候及水循环有重要影响，现有积雪数据集在该区域存在很大不确定性，适用性评估工作不可或缺。基于气象站观测数据（OBS），采用秩评分方法对一套被动微波遥感（CHE）和两套再分析（ERA5-Land和MERRA2）积雪深度数据进行了多变量、多评价指标的综合定量评估。结果表明：从年平均积雪深度、年最大积雪深度、年积雪日数三个变量分别评价各数据，MERRA2对年最大积雪深度、年积雪日数模拟最好，CHE对年平均积雪深度描述最好；各数据在不同评价指标上的得分排名存在较大差异，CHE在描述线性变化趋势上具有优势，ERA5-Land在描述年际变化上具有优势，MERRA2在描述季节循环、多年平均值、极大值、标准差上具有优势；综合考虑，MERRA2在青藏高原适用性综合评分最高、ERA5-Land次之、CHE最低。三种数据均存在明显不足之处，MERRA2对积雪线性变化趋势的定性描述与OBS相反，对积雪年代际变化的模拟有待优化；ERA5-Land对各变量的多年平均值存在严重高估；CHE刻画积雪空间分布特征能力较差。由于青藏高原西部站点稀少，相关评估结论仅适用于高原中东部。基于遥感及再分析数据得...

青藏高原积雪对区域气候及水循环有重要影响，现有积雪数据集在该区域存在很大不确定性，适用性评估工作不可或缺。基于气象站观测数据（OBS），采用秩评分方法对一套被动微波遥感（CHE）和两套再分析（ERA5-Land和MERRA2）积雪深度数据进行了多变量、多评价指标的综合定量评估。结果表明：从年平均积雪深度、年最大积雪深度、年积雪日数三个变量分别评价各数据，MERRA2对年最大积雪深度、年积雪日数模拟最好，CHE对年平均积雪深度描述最好；各数据在不同评价指标上的得分排名存在较大差异，CHE在描述线性变化趋势上具有优势，ERA5-Land在描述年际变化上具有优势，MERRA2在描述季节循环、多年平均值、极大值、标准差上具有优势；综合考虑，MERRA2在青藏高原适用性综合评分最高、ERA5-Land次之、CHE最低。三种数据均存在明显不足之处，MERRA2对积雪线性变化趋势的定性描述与OBS相反，对积雪年代际变化的模拟有待优化；ERA5-Land对各变量的多年平均值存在严重高估；CHE刻画积雪空间分布特征能力较差。由于青藏高原西部站点稀少，相关评估结论仅适用于高原中东部。基于遥感及再分析数据得...

积雪反照率反馈(snow albedo feedback, SAF)是导致高纬度和高海拔地区快速增温的关键过程之一.本研究基于卫星遥感、大气再分析以及气候模式数据分析了北半球(30°～90°N)SAF强度.研究结果表明:相对于卫星遥感数据,大气再分析(ERA5)及气候模式数据(CMIP5和CMIP6)都高估了北半球SAF强度.这种高估主要来源于大气再分析及气候模式数据高估了年内过渡月间地表反照率(积雪覆盖表面)的变化.此外,本研究发现SAF主要由积雪覆盖变化(snow cover changes, SNC)主导,而积雪物理特性变化(snow metamorphosis, TEM)仅起到次要作用.研究同时发现,历史时期SAF强度与未来气候变化下SAF强度之间存在着较强的相关关系,并基于此对气候模式中不同排放情景下的SAF强度进行约束.约束后,未来气候模式模拟的SAF强度下降,并与基于卫星遥感观测数据量化的SAF强度趋于一致.与此同时,在北半球13个子区域中,未来气候模式模拟的SAF强度不确定性减少了10～50%.本研究强调需要在大气再分析以及气候模式中进一步改进对积雪覆盖区地表反照率及积...

积雪反照率反馈(snow albedo feedback, SAF)是导致高纬度和高海拔地区快速增温的关键过程之一.本研究基于卫星遥感、大气再分析以及气候模式数据分析了北半球(30°～90°N)SAF强度.研究结果表明:相对于卫星遥感数据,大气再分析(ERA5)及气候模式数据(CMIP5和CMIP6)都高估了北半球SAF强度.这种高估主要来源于大气再分析及气候模式数据高估了年内过渡月间地表反照率(积雪覆盖表面)的变化.此外,本研究发现SAF主要由积雪覆盖变化(snow cover changes, SNC)主导,而积雪物理特性变化(snow metamorphosis, TEM)仅起到次要作用.研究同时发现,历史时期SAF强度与未来气候变化下SAF强度之间存在着较强的相关关系,并基于此对气候模式中不同排放情景下的SAF强度进行约束.约束后,未来气候模式模拟的SAF强度下降,并与基于卫星遥感观测数据量化的SAF强度趋于一致.与此同时,在北半球13个子区域中,未来气候模式模拟的SAF强度不确定性减少了10～50%.本研究强调需要在大气再分析以及气候模式中进一步改进对积雪覆盖区地表反照率及积...

积雪反照率反馈(snow albedo feedback, SAF)是导致高纬度和高海拔地区快速增温的关键过程之一.本研究基于卫星遥感、大气再分析以及气候模式数据分析了北半球(30°～90°N)SAF强度.研究结果表明:相对于卫星遥感数据,大气再分析(ERA5)及气候模式数据(CMIP5和CMIP6)都高估了北半球SAF强度.这种高估主要来源于大气再分析及气候模式数据高估了年内过渡月间地表反照率(积雪覆盖表面)的变化.此外,本研究发现SAF主要由积雪覆盖变化(snow cover changes, SNC)主导,而积雪物理特性变化(snow metamorphosis, TEM)仅起到次要作用.研究同时发现,历史时期SAF强度与未来气候变化下SAF强度之间存在着较强的相关关系,并基于此对气候模式中不同排放情景下的SAF强度进行约束.约束后,未来气候模式模拟的SAF强度下降,并与基于卫星遥感观测数据量化的SAF强度趋于一致.与此同时,在北半球13个子区域中,未来气候模式模拟的SAF强度不确定性减少了10～50%.本研究强调需要在大气再分析以及气候模式中进一步改进对积雪覆盖区地表反照率及积...

活动层含水量是表征多年冻土区气候、水文和生态过程的关键参数。长期以来，由于受多年冻土区活动层水分实测样点数量稀少的限制，各类基于遥感反演、模式模拟乃至数据融合和同化等手段生产的土壤水分空间数据均存在着较大的误差。2020年10—11月在青藏高原腹地（沱沱河源区）测定了1 072组活动层土壤含水量数据并进行分析，探讨了该时段该区域活动层土壤水分的空间差异，并与全球陆面数据同化系统数据产品（GLDAS-Noah）和欧洲中期天气预报中心发布的第五代再分析资料（ERA5-Land）进行了对比分析。结果表明，在该区域平均厚度为2.72m的活动层内，土壤质量含水量（总含水量）约为14.0%，活动层土壤含水量与植被发育情况存在正相关关系。除高寒沼泽草甸类型外，高寒草甸与高寒草原类型的活动层含水量随深度的增加呈现出先减小后增大的变化趋势。不同坡位类型的活动层含水量呈上坡位>下坡位>中坡位>平坡位，阳坡水分高于阴坡且两者活动层剖面水分变化相似。多年冻土区浅表层0～350cm深度范围内的土壤含水量大于区内融区同深度的土壤含水量，两者土壤剖面水分分布均呈现出先增大后减小再增大的特征。该区域...