遥感太阳诱导叶绿素荧光约束下的干旱区蒸散发：在两源能量平衡模型中限定一种最佳气孔模型
摘要：干旱地区的蒸散发（ET）代表了水分损失通量的最大部分，但ET及其在植物蒸腾（T）和土壤蒸发（E）中的分配量的定量化存在较大不确定性，尤其在较小的时间尺度上更加困难。基于物理原理的遥感模型， 如基于感热通量估计的双源能量平衡模型，可能会从更明确地考虑气孔调控对干旱地区ET的影响中受益。本研究的目标是评估太阳诱导叶绿素荧光（SIF）作为光合作用的代理用于约束干旱地区双源能量平衡模型中冠层传导（Gc）的价值。我们采用原位涡度协方差GPP作为基准评估我们的ET估计，并与使用连续的太阳诱导叶绿素荧光（CSIF）遥感产品代替GPP的结果进行比较，同时考虑土壤水分对Gc的影响和不考虑土壤水分对Gc的影响。所估计的ET在四个草原和两个树草干旱生态系统中得到了验证。ET的模拟结果与原位GPP的比较得出了平均R2值为0.73（0.86），RMSE值为0.031（0.36）mm的半小时（日尺度）。明确考虑土壤水分对Gc的影响后，R2值提高到0.76（0.89）。对于CSIF模型，当考虑土壤水分的影响时，ET估计的平均R2值也有所改善，从0.65（0.79）提高到0.71（0.84），RMSE值在不同的地点之间在0.023（0.22）到0.043（0.54）mm之间。我们的研究结果表明，在极低的ET条件下，SIF能够有效估计亚日和日尺度的ET通量。SIF可以提供有效的植被信号，用于约束干旱地区的气孔传导和ET的分配。这种方法可以利用遥感SIF估计（如CSIF，TROPOMI-SIF或即将到来的FLEX任务等）扩展至区域尺度的估计。
作者：Jingyi Bu, Guojing Gan, Jiahao Chen, Yanxin Su, Mengjia Yuan, Yanchun Gao, Francisco Domingo, Mirco Migliavacca, Tarek S. El-Madany, Pierre Gentine, Monica Garcia
论文ID：2206.14416
分类：Quantitative Methods
分类简称：q-bio.QM
提交时间：2022-06-30