【RSE好文推荐】结合天气建模和卫星观测数据改善日变化地表温度的估算

文摘   2024-10-31 23:13   湖北  
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(一)文章信息

  • 标题:Improving estimation of diurnal land surface temperatures by integrating weather modeling with satellite observations

  • 期刊:《Remote Sensing of Environment》(中科院1区Top, IF=13.5)

  • 作者:Chen W., Zhou Y.Y., Passe U., et al.

  • doi:https://doi.org/10.1016/j.rse.2024.114393

(二)研究背景
本文针对城市热岛效应进行了详细的分析,以提高对地表温度(LST)的日变化动态的理解,这在城市规划和环境管理中尤为重要。研究使用了天气模型和卫星观测数据的集成方法,特别是利用改进的天气研究和预报模型(WRF)和中分辨率成像光谱仪(MODIS)的地表温度数据。该研究的动机在于解决现有卫星观测中由于观测间隙和时间分辨率限制而导致的数据缺失问题,这些问题常常阻碍了对城市及其周边区域热环境变化的全面了解。

(三)研究数据与方法
在研究中,采用了WRF模型来模拟地表温度(LST),集成了最新的卫星观测地表特性数据。研究区域涵盖美国爱荷华州的八个县,使用了三个嵌套域以高达1公里的空间分辨率进行LST的模拟。同时,采用了变形技术(morphing technique)来整合WRF模拟的时间模式与MODIS观测到的空间模式。此外,研究还使用了地面站点观测数据来评估模型的性能 。

(四)研究结果

该研究成功展示了WRF模型在模拟城市及其周边区域的地表温度方面具有较高的准确性。能够捕捉到由城市热岛效应引起的温度变化,这些信息对于城市规划者来说至关重要。通过对比MODIS的观测数据,研究表明WRF模型能够在没有云遮挡的条件下提供更精确的温度信息。此外,变形技术的应用有效地减少了模拟与实际观测之间的偏差,提高了数据的空间和时间精度。

(五)研究结论

通过整合天气模型和卫星观测数据,本研究开发的WRFM框架能够有效地改善地表温度的日变化估算,尤其是在城市地区。这一集成方法不仅提高了LST的时空精度,也为城市热岛效应的缓解策略提供了科学依据。研究结果对于城市规划、健康风险管理及环境监测具有重要的实际应用价值,特别是在预测和缓解城市热岛效应方面。

(六)主要图表

文章来源 :

Chen, W., Zhou, Y., Passe, U., Zhang, T., Wang, C., Asrar, G. R., ... & Li, H. (2024). Improving estimation of diurnal land surface temperatures by integrating weather modeling with satellite observations. Remote Sensing of Environment, 315, 114393.

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