国家生态科学数据中心发布长时间序列的中国陆地生态系统蒸腾蒸散比（T/ET）数据集

• ：NESDC
        
• ：2020-11-02

10月27日，《Nature》出版集团创办的国际权威期刊《Scientific Data》（IF: 5.541）在线发表了国家生态科学数据中心关于1981-2015年中国陆地生态系统蒸腾蒸散比（T/ET）的数据集。

陆地生态系统蒸散（ET）是水循环的重要组成部分，同时与碳循环和能量流动紧密相关。蒸散包括生物蒸腾（T）及物理蒸发（包括土壤蒸发及冠层截留蒸发）两个过程，其对气候、土壤湿度及植被变化的响应存在很大差异。准确量化蒸腾蒸散比（T/ET）对深入理解陆地生态系统与大气之间的交互作用至关重要。目前，尽管已有多种估算T/ET的算法和方法，但长时间序列的中国陆地生态系统T/ET仍存在很大差异和不确定性。

站点观测可以提供准确的T/ET信息，但受限于观测站点数量及观测周期，很难获取大尺度长时间序列的观测结果；模型提供了一种估算时空尺度T/ET的有效方法。为获取长时间序列较为准确的T/ET数据集，我们构建了模型数据融合框架：首先，基于Sobol’全局敏感性分析方法及多源观测数据（蒸腾及蒸散）识别PT-JPL模型的敏感参数；其次，采用差分进化蒙特卡洛（DEMC）方法，结合PT-JPL模型及多源观测数据对敏感参数进行优；最后，采用优化后参数驱动的PT-JPL模型模拟1981-2015年中国陆地生态系统年尺度及8天尺度的蒸腾及蒸散数据，进而计算T/ET数据。

图1 基于模型数据融合方法的时空连续T / ET数据集生成过程

数据集不仅包括T/ET数据，同时包含直接用于计算T/ET的蒸腾及蒸散数据。本数据集提供年尺度及日尺度两种时间分辨率的产品，空间分辨率均为0.05°×0.05°。T/ET产品无单位，蒸散及蒸腾产品在年尺度及日尺度的单位分别为mm m-2 yr-1及mm m-2 day-1。T/ET产品数值范围介于0~1之间，蒸散及蒸腾产品数据大于0。1981-2015年中国陆地生态系统T/ET为0.52~0.59，多年均平均值为0.56。东部季风区T/ET较高，温带大陆性气候区及青藏高寒区T/ET较低。年最大T/ET与年均T/ET的空间格局基本一致，两者与LAI也表现出基本一致的空间格局。

图2 1981-2015年中国陆地生态系统（a）年均T/ET，（b）年均最大T/ET，（c）年均叶面积指数

基于站点观测数据对数据集进行验证，表明T/ET数据集模拟精度较高，R2为0.73，RMSE为0.07（12.41%）。进一步与相关研究及其他T/ET产品（GLEAM V3.3、FLDAS V1、GLDAS V1、GLDAS V2.1、MsTMIP V1）进行比较，发现本数据集T/ET大小及趋势与相关研究和产品基本一致，同时本数据集表现出更好的空间异质性。

本数据集基于模型数据融合方法，结合PT-JPL模型及多源观测数据提供了较为准确的T/ET、蒸散及蒸腾数据，为深入理解陆地-大气交互作用，全球变化和生态演变具有重要的参考意义。基于本数据集，我们发现变绿及增温主导了近三十年中国陆地生态系统T/ET的显著增加趋势(Niu et al., 2019, AFM)。

国家生态科学数据中心何洪林研究员为通讯作者，牛忠恩博士生为第一作者。该数据集得到了中国科学院战略性先导专项（XDA19020301）、国家重点研发计划（2016YFC0500204）等项目的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1038/s41597-020-00693-x

https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2019.107701

数据连接：

Open Science Framework: https://doi.org/10.17605/OSF.IO/MERZN(NetCDF格式)

国家生态科学数据中心: http://www.nesdc.org.cn/sdo/detail?id=5fb7bef1042ebb20e1d9cf36 (Geotiff格式)