天津市水資源與水環境重點實驗室教師商沙沙近日在Journal of Hydrology上發表了題為“Spatial-temporal variations in evapotranspiration across the continental United States:An atmospheric water balance perspective”的學術論文。該研究從大氣水量平衡的角度分析了美國大陸蒸散發近43年的時空變化特征。
陸地蒸散發（ET）是地表和大氣間能量和水分交換的主要過程，準確估算ET對于了解全球水循環，增強對陸-氣相互作用的理解至關重要。區域尺度的ET估算依賴于陸面模型、遙感模型、數據同化、蒸散互補關系等蒸散發模型，然而，模型輸入數據的不確定性、驅動數據空間不匹配等問題導致蒸散發模擬存在很大不確定性。水量平衡方法，包括陸地和大氣水量平衡（TWB和AWB），為區域ET的估算提供了一個簡單的工具。本研究基于AWB估算了1979-2021年美國大陸的ET（ETAWB），通過TWB估算的ET（ETTWB）驗證和其他三種主流ET產品的對比表明ETAWB是準確的。ETAWB在美國大多數流域表現出與ETTWB較好的一致性，年際變化與其他三種ET產品相當。AWB估算的美國大陸多年ETAWB為548±26 mm year-1，東部地區和西部沿海地區較高，西部干旱區較低。1979-2021年美國大陸東部ETAWB呈上升趨勢，西部地區呈下降趨勢，ETAWB與其他三種產品表現出相似的空間格局和線性趨勢。在水資源有限的干旱流域，ETAWB與降水異常具有較好的一致性。綜上所述，本研究采用的AWB方法在美國大陸提供了合理的區域至大陸尺度的ET估算，可為水文和氣候模擬研究提供參考。
圖1 ETAWB、GLEAM、Noah、ERA5相對于ETTWB的回歸散點圖
圖2 AWB估算的美國大陸ET 1979-2021年空間分布
該工作由天津師范大學、蘭州大學、中國科學院地理科學與資源研究所、中山大學、德國卡爾斯魯厄理工學院氣象與氣候環境研究所、浙江師范大學的科研人員合作完成。天津市水資源與水環境重點實驗室為第一單位，我室商沙沙博士為第一作者，該研究得到了國家自然科學基金面上項目（42171019, 42271029），甘肅省自然科學基金（23JRRA1025），中國青年創新促進會（2023059）等項目的資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169424010953#:~:text=Abstract.%20Accurate%20estimation%20of
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