Современные модели дистанционного зондирования испарения (ET), основанные на температуре поверхности земли, в основе своей используют ключевые параметры, такие как температура поверхности земли, полученные путем обратного преобразования моментальных спутниковых снимков во время пролета спутника, и далее рассчитывают потоки чувствительного тепла (H), скрытого тепла (LE) и количество испарения с поверхности; валидация результатов моделей часто проводится с использованием данных о потоках со средним интервалом 30 минут, полученных методами наблюдений, такими как турбулентный корреляционный метод (EC), что приводит к значительному несоответствию временных масштабов. За последние 20 лет была разработана оптико-микроволновая двухдлинноволновая методика светового мерцания, позволяющая измерять H и LE в масштабах от нескольких сотен метров до 10 километров и подходящая для сложных подстилающих поверхностей с рельефом, при этом для получения статистически устойчивых значений потоков требуется всего 1–2 минуты усреднения. Этот метод дополняет преимущества EC и предоставляет важную возможность для валидации моделей и продуктов дистанционного зондирования ET. В настоящей работе использованы данные наблюдений с оптико-микроволнового двухканального светового мерцания (OMS), турбулентного корреляционного метода и метеорологической градиентной башни из высокогорных лугов в верхнем течении и орошаемых полей в среднем течении бассейна реки Хэйхэ на северо-западе Китая, для изучения заметных преимуществ согласования временных масштабов при сопоставлении данных OMS и результатов моделей ET. Анализ сопоставления данных потоков OMS и EC с различными периодами усреднения (1, 2, 5, 10, 15, 30 минут) показал, что система OMS способна получать статистически устойчивые значения потоков при кратковременном масштабе в 1 минуту, что подтверждает ее теоретическую осуществимость. Примечательно, что этот временной масштаб практически совпадает с длительностью сканирования одиночных снимков спутников Landsat и других. Анализ данных потока OMS с временным интервалом 1 минута с высокогорной луговой станции показал, что в течение ранее используемого для валидации спутниковых данных периода в 30 минут значения H и LE, зарегистрированные методом EC, изменяются обычно в пределах 10–30%. Если для валидации модели ET на основе данных дистанционного зондирования использовать только значения потока за одну минуту в определенный момент времени, неопределенность будет аналогичной по масштабу и при нестационарных атмосферных условиях эта неопределенность увеличивается. Используя данные потоков OMS и EC с орошаемой станции в среднем течении, проведена валидация моментальных оценок H и LE, полученных по двухисточниковой модели баланса энергии поверхности (TSEB) и спутниковым снимкам Landsat. Результаты показали лучшее согласование оценок модели TSEB с одноминутными наблюдениями OMS. Двухдлинноволновой метод светового мерцания позволяет получать наземные наблюдения, согласующиеся по временным и пространственным масштабам со спутниковыми данными, что предоставляет эффективный подход к валидации моделей и продуктов ET, основанных на температуре поверхности, получаемой дистанционным зондированием. Расширение применения этой технологии будет способствовать инновационному развитию алгоритмов обратного решения ET и повышению точности продуктов.

Метод двухдлинноволнового светового мерцания; модели дистанционного зондирования испарения; бассейн реки Хэйхэ; потоки чувствительного и скрытого тепла; согласование временных масштабов