دراسة مطابقة مقياس الزمن لرصد تدفق جهاز التلألؤ البصري-الميكروويفي للتحقق من نماذج التبخر النتح المستندة إلى الاستشعار عن بعد

XU Feinan ,  

WANG Weizhen ,  

HUANG Chunlin ,  

WANG Jiemin ,  

FENG Jiaojiao ,  

DONG Leilei ,  

REN Zhiguo ,  

LI Yan ,  

ZHANG Yang ,  

摘要

النماذج الحالية للتبخر النتح المستندة إلى درجة حرارة سطح الأرض، تعتمد في جوهرها على استرداد درجة حرارة سطح الأرض والمعايير الأساسية الأخرى من صور الاستشعار عن بعد اللحظية التي تحصل عليها الأقمار الصناعية أثناء مرورها، ومن ثم حساب تدفقات الحرارة الحسية (H)، وتدفقات الحرارة الكامنة (LE)، ومقدار التبخر النتح السطحي؛ وتحقق نتائج النموذج عادة من خلال بيانات التدفق المتوسطة لمدة 30 دقيقة التي تم الحصول عليها بواسطة طرق الملاحظات مثل التداخل الدوامي (EC)، وهذا يؤدي إلى مشكلة تطابق غير مناسب في مقياس الزمن. الطريقة التي طُورت خلال العشرين سنة الماضية، وهي طريقة التلألؤ البصري-الميكروويفي ذات الطول الموجي المزدوج، تستطيع قياس H و LE على نطاقات من مئات الأمتار إلى 10 كيلومترات، وهي مناسبة للأسطح المعقدة ذات التضاريس المتغيرة، وتحتاج فقط إلى مدة متوسط قصيرة تبلغ من 1 إلى 2 دقيقة للحصول على نتائج تدفق إحصائية مستقرة. تكمل هذه الطريقة نقاط القوة لطريقة EC، مما يوفر فرصة مهمة للتحقق من نماذج ومنتجات التبخر النتح المستندة إلى الاستشعار عن بعد. استند هذا البحث إلى بيانات المراقبة من أدوات التلألؤ ثنائية الطول الموجي البصري-الميكروويفي (OMS)، وأجهزة التداخل الدوامي، وأبراج التدرج الجوي في مروج عالية الارتفاع في المنطقة العليا لنهر هيخه وحقول الواحات في منتصف مجرى النهر في شمال غرب الصين. ركز على دراسة الميزة البارزة لمطابقة مقياس الزمن بين رصد تدفقات OMS ونتائج نموذج التبخر النتح المستند إلى الاستشعار عن بعد. تشير نتائج التحليل المقارن لبيانات تدفق OMS وEC مع فترات متوسط مختلفة (1 دقيقة، 2 دقيقة، 5 دقائق، 10 دقائق، 15 دقيقة، 30 دقيقة) إلى أن نظام OMS قادر على الحصول على قيم تدفق إحصائية مستقرة على مقياس زمني قصير يصل إلى دقيقة واحدة، وقد تم تأكيد جدواه النظرية بفعالية. من الجدير بالذكر أن هذا المقياس الزمني يتوافق بشكل أساسي مع مدة مسح الصور الأحادية من الأقمار الصناعية مثل Landsat. تشير تحليلات بيانات تدفق OMS لمدة دقيقة واحدة من محطة المروج الباردة العليا إلى أنه خلال فترة 30 دقيقة التي تم استخدامها سابقًا للتحقق من نتائج صور الأقمار الصناعية التقليدية، يمكن أن يتراوح تغير قيم H وLE التي تلاحظها EC بين 10٪ إلى 30٪. إذا تم اختيار قيمة تدفق واحدة لمدة دقيقة واحدة في وقت معين فقط للتحقق من نموذج التبخر النتح المستند للاستشعار عن بعد، فإن عدم اليقين الناتج سيكون من نفس الدرجة، ويمكن أن يزداد هذا عدم اليقين بشكل أكبر في ظروف الغلاف الجوي غير المستقرة. باستخدام بيانات تدفق OMS وEC لمحطة حقول الواحات في منتصف المجرى، تم التحقق من تقديرات H وLE اللحظية التي تم الحصول عليها من نموذج ميزان الطاقة السطحي المزدوج المصدر (TSEB) وصور Landsat. أظهرت النتائج توافقًا أفضل بين تقديرات نموذج TSEB وقيم تدفق OMS لمدة دقيقة واحدة. يمكن لطريقة التلألؤ ذات الطول الموجي المزدوج الحصول على بيانات رصد ميدانية متوافقة مع مقاييس الزمن والمكان لملاحظات الأقمار الصناعية، مما يوفر مسارًا فعالًا للتحقق من نماذج ET ومنتجاتها المستندة إلى بيانات درجة حرارة سطح الأرض من الاستشعار عن بعد. إن الترويج والتطبيق الواسع لهذه التقنية سوف يعزز بشكل قوي التطوير الابتكاري لخوارزميات عكس ET والدقة المحسنة للمنتجات ذات الصلة.

关键词

طريقة التلألؤ ذات الطول الموجي المزدوج؛ نماذج التبخر النتح المستندة إلى الاستشعار عن بعد؛ حوض نهر هيخه؛ تدفقات الحرارة الحسية والحرارة الكامنة؛ مطابقة مقياس الزمن

阅读全文