PDF《黑河流域遥感—地面观测同步试验：》

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国家重点基础研究发展计划项目 陆表生态环境要素主被动遥感协同反演理论与方法 ( 编号:

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0 0 ) 资助. 作者简介: 李新(

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6 9 ) , 男, 甘肃酒泉人, 研究员, 主要从事陆面数据同化、 遥感和 G I S在冰冻圈和水文水资源研究中的应用、 流域集 成研究. E ma i l :l i x i n @l z b . a c . c n 系统科学已成为实验科学, 在地球表层系统科学从 经验科学走向实验科学的进程中, 一系列针对地表 过程的大型观测试验扮演了重要的角色[

2 ,

3 ] , 正是 这些观测试验对地理学、 水文学、 生态学、 大气科学 和整个地球系统科学的快速发展起到了举足轻重的 作用, 许多试验甚至成为一个阶段科学认识和研究 方法进步的里程碑. 在各类陆面过程试验中, 寒区和干旱区也受到 了高度的重视.在干旱区开展的典型试验包括撒哈 拉沙漠南缘地区萨赫勒水文大气引导试验 ( H A P E X ) [

4 ] 以及我国科学家主导的黑河试验(HEIFE)[5,6]、内蒙古半干旱草原土壤―植被―大 气相互作用试验( I M G R A S S ) [

7 ,

8 ] 、 西北干旱区陆― 气相互作用试验( N WC A L I E X ) [

9 ] .这几个试验的 特点都是从陆气相互作用着手, 侧重于对大气边界 层的观测, 其目的是为大气模式中的陆面参数化服 务, 对于各个尺度上水文和生态过程的观测则相对 较为薄弱.寒区由于观测条件困难, 近年来才在气 候与冰冻圈研究( C l i C ) 等科学计划的催生下, 得以 有寒区陆面过程试验( C L P X ) [

1 0 ] 的实施.C L P X强 调对雪和冻土状态的观测, 但忽视了它们的水文过 程.因此, 寒区和干旱区的陆面过程试验― ― ―特别 是以理解和模拟各种尺度的水文与生态过程为目标 的综合试验还有待加强, 而在其实施过程中, 还应高 度关注寒区和干旱区在地域上的相互交织以及在各 种过程上的联系和相互作用. 中国西部地区有着鲜明的寒区和旱区相伴而生 的特点, 特别是内陆河流域, 具有全球独特的以水为 纽带的 冰雪/ 冻土―森林―河流―湖泊―绿洲― 荒漠 多元自然景观, 一般从河流的源头到尾闾顺 次分布着高山冰雪带、 草原森林带、 平原绿洲带和戈 壁荒漠带等自然地理单元, 是在流域尺度上开展寒 区和干旱区水文和生态等陆面过程研究的理想场 所.近年来, 以流域为基本单元, 围绕水―土―气― 生―人相互作用, 国内科技界开展了一系列卓有成 效的研究, 并且逐渐认识到必须以现代地球系统科 学的思想为指导, 以现代模型模拟及信息获取与处 理技术为手段, 开展综合集成研究, 才能更好地立足 于科学前沿的探索, 同时也服务于未来的国家需 求[

1 1 ] .显然, 集成研究中机理剖析的深入和综合模 型的建立, 无不有赖于高分辨率、 高质量和系统化的 基础数据集, 但无论是现有的观测数据或者是国际 上其他地区的陆面过程试验数据, 都无法满足流域 科学集成研究的要求, 数据瓶颈的问题十分突出. 因此, 亟待开展一次基础性的、 多尺度的、 多学科联 合的、 精心设计的综合观测试验.这种综合观测试 验是提高对寒区和干旱区水循环和生态过程的定量 化认识水平的基础.如寒区水文中, 降水的观测和 估计误差都很大, 对冻土水文过程的认识甚为薄弱, 对冰川和积雪的产流贡献也不清楚[