地表温度垂直递减率(LTLR)
Land Surface Temperature Lapse Rate (LTLR) 指的是沿着地球表面,在一定区域范围内,地表温度在单位海拔高度差上所表现出的差异值。LTLR的时空分布特征对气候变化、生态系统以及水文过程研究具有重要意义。
LTLR vs ATLR
LTLR:地表温度垂直递减率
ATLR:气温直减率(距地面约2m)
关系:两者具有较为相似的时空分布特征
应用价值
- 为大气稳定度研究提供判断依据
- 推测无实测数据区域的温度空间分布
- 气候变化研究的重要参数
- 水文模拟的关键输入
研究方法与技术路线
Research Methodology & Technical Route
数据准备
Data Preparation
- TRIMS逐日1km地表温度
- SRTM数字高程模型
- NDVI植被指数数据
DTC模型估算
DTC Model Estimation
- 地表温度日变化模型
- 逐小时地表温度估算
- S-G滤波去噪处理
LTLR计算
LTLR Calculation
- 归一化地表温度
- 滑动窗口法计算
- 季节特征分析
四大研究区域
横断山脉区
地形复杂,垂直气候带明显,冬季平均LTLR较夏季高出约0.57 ℃/km
羌塘高原区
高海拔、干旱晴朗天气,不同季节最大LTLR差异显著,四季最小LTLR最小
喜马拉雅—冈底斯山区
世界最高山脉,气候垂直分异明显,温度梯度变化显著
柴达木—祁连山区
盆地与山地结合,气候干旱,温度垂直变化特征独特
地表温度日变化模型(DTC)
本研究采用3参数地表温度日变化模型,基于热传导方程建立,利用MODIS每天4个时刻的地表温度数据进行拟合,估算青藏高原逐小时地表温度,为高时空分辨率LTLR计算提供基础数据。
物理模型
能量平衡原理和辐射传输理论
统计模型
历史观测数据分析建立关系
半经验模型 ✓
综合物理过程与统计分析优势