三北防护林工程区多源降水和蒸散发数据产品适用性评估及时空变化

　　

摘要： 针对三北防护林工程区(简称三北地区)遥感降水和蒸散发数据产品适用性和准确性尚未得到充分验证及其变化特征定量分析不足的问题,本研究选取4种降水数据产品(CHIRPS、GPM、ERA5、PERSIANN-CDR)以及3种蒸散发数据产品(GLEAM、FLDAS、GLDAS),以地面观测数据生成的高精度空间数据集为验证基准,运用相关系数、相对偏差、均方根误差、纳什效率系数等统计指标,对数据产品在不同气候区的适用性进行系统评估,并采用Mann-Kendall趋势分析、突变分析以及Morlet小波分析等方法,分析2000—2020年三北地区降水和蒸散发的时空变化规律。结果表明: 4种降水数据产品在不同气候区适用性差异显著,其中,CHIRPS在中温带干旱区、半干旱区和半湿润区精度较高,GPM在高原温带半干旱区和中温带干旱区表现出色。3种蒸散发数据产品中,FLDAS 在高原温带半干旱区和暖温带半湿润区的适用性最高,GLDAS在中温带半湿润区、半干旱区和干旱区适用性良好。2000—2020年间,三北地区降水和蒸散发整体呈上升趋势,增长率分别为2.69和1.56 mm·a^-1,二者在区域尺度上呈显著正相关,但在不同气候区表现出一定差异:在中温带半湿润区、中温带半干旱区和暖温带半湿润区,二者相关性较强,降水增加带动蒸散发上升;而在中温带干旱区和高原温带半干旱区,二者相关性较弱,蒸散发对降水变化响应不敏感。