WorldClim 2: các bề mặt khí hậu phân giải không gian 1‐km mới cho các vùng đất toàn cầu

International Journal of Climatology - Tập 37 Số 12 - Trang 4302-4315 - 2017
Stephen E. Fick1, Robert J. Hijmans2
1Department of Plant Sciences, University of California, Davis, CA, USA
2Department of Environmental Science and Policy University of California Davis CA USA

Tóm tắt

TÓM TẮTChúng tôi đã tạo ra một tập dữ liệu mới về dữ liệu khí hậu tháng được nội suy không gian cho các vùng đất toàn cầu với độ phân giải không gian rất cao (khoảng 1 km2). Tập dữ liệu này bao gồm nhiệt độ hàng tháng (tối thiểu, tối đa và trung bình), lượng mưa, bức xạ mặt trời, áp suất hơi nước và tốc độ gió, được tổng hợp trong khoảng thời gian mục tiêu từ 1970–2000, sử dụng dữ liệu từ 9000 đến 60 000 trạm khí tượng. Dữ liệu từ các trạm khí tượng được nội suy bằng cách sử dụng spline mỏng với các biến covariate bao gồm độ cao, khoảng cách đến bờ biển và ba biến covariate từ vệ tinh: nhiệt độ bề mặt đất tối đa và tối thiểu cũng như độ che phủ mây, thu được từ nền tảng vệ tinh MODIS. Việc nội suy được thực hiện cho 23 khu vực với kích thước khác nhau tùy thuộc vào mật độ trạm. Dữ liệu vệ tinh đã cải thiện độ chính xác dự đoán cho các biến nhiệt độ từ 5–15% (0.07–0.17 °C), đặc biệt là cho các khu vực có mật độ trạm thấp, mặc dù sai số dự đoán vẫn cao trong những khu vực đó cho tất cả các biến khí hậu. Đóng góp của các biến covariate từ vệ tinh hầu như không đáng kể đối với các biến khác, mặc dù tầm quan trọng của chúng thay đổi theo khu vực. Trái ngược với cách tiếp cận thông thường là sử dụng một mô hình đơn cho toàn cầu, chúng tôi đã xây dựng sản phẩm cuối cùng bằng cách chọn mô hình hoạt động tốt nhất cho từng khu vực và biến. Các tương quan kiểm định chéo toàn cầu đạt ≥ 0.99 cho nhiệt độ và độ ẩm, 0.86 cho lượng mưa và 0.76 cho tốc độ gió. Thực tế là hầu hết các ước lượng bề mặt khí hậu của chúng tôi chỉ được cải thiện một cách marginal bởi việc sử dụng các biến covariate từ vệ tinh nhấn mạnh tầm quan trọng của việc có một mạng lưới dữ liệu khí tượng dày đặc và chất lượng cao.

Từ khóa

#khí hậu #dữ liệu khí hậu #nội suy không gian #vệ tinh MODIS #nhiệt độ #lượng mưa #độ ẩm #tốc độ gió

Tài liệu tham khảo

10.1002/joc.614

10.1002/joc.1688

FAO.2001.FAOCLIM 2.0 A World‐Wide Agroclimatic Database.Food and Agriculture Organization of the United Nations:Rome Italy.

10.1029/2005RG000183

10.1177/0309133310375654

10.1080/01431161.2014.890304

10.1175/BAMS-D-11-00228.1

Google Inc., 2013, Google Earth Pro

Google Inc.2015. Google Earth Engine.earthengine.google.com.

10.1002/joc.3711

10.1007/s00704-011-0464-2

10.1890/11-0826.1

10.1002/joc.1276

10.1002/joc.1819

10.1016/j.rse.2009.02.018

10.1080/02693799508902045

Hutchinson MF, 2013, ANUSPLIN Version 4.4 User Guide

10.1175/1520-0450(2001)040<1060:ACASFI>2.0.CO;2

10.1175/1520-0450(2001)040<1075:ACASFI>2.0.CO;2

10.1088/1748-9326/5/4/044004

10.1002/2013JD020803

10.1029/2011JD016187

10.1080/01431161.2012.750037

10.1029/2010JG001486

NASA LP DAAC.2014. MOD09GA Surface Reflectance Daily L2G Global 1km and 500m. NASA EOSDIS Land Processes DAAC USGS Earth Resources Observation and Science (EROS) Center.

NCEI.2015.Global Surface Summary of the Day. National Oceanic and Atmospheric Administration.

10.3390/rs1020333

10.1175/1520-0442(1999)012<0829:RTCSTC>2.0.CO;2

10.3354/cr021001

10.3390/rs6098639

10.1002/joc.4251

10.1175/1520-0477(1997)078<2837:AOOTGH>2.0.CO;2

10.4172/2327-4581.1000103

Tank AK, 2002, Climate of Europe; Assessment of observed daily temperature and precipitation extremes, 1

Tetens O, 1930, Uber einige meteorologische Begriffe, Zeitschrift fur Geophysik, 6, 297

USGS.1996.Global 30 Arc‐Second Elevation (GTOPO30). United States Geological Survey.

10.1016/j.jag.2011.09.007

10.1016/j.isprsjprs.2014.10.001

10.1016/j.rse.2013.10.025

WMO.1996.Climatological Normals (CLINO) for the period 1961–1990.World Meteorological Organization:Geneva Switzerland.

10.1007/s11442-013-1033-7

Thông tin
Thông tin xuất bản

International Journal of Climatology

Tập 37 Số 12

4302-4315

Thông tin tác giả