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1950-2025年全球逐年陆地产水量与产水效率数据集

发布时间:2026-03-19 14:55:12资源ID:2014616273643024385资源类型:收费|旗舰会员

本数据集基于多源再分析与遥感观测产品融合重建了 1950年2025年全球陆地(不含南极) 1000米 分辨率的逐 年 产水量( Water Yield, WY )序列,其中 WY定义为降水(P)与蒸散发( ET )之差( WY = P − ET )。数据构建过程中,针对不同时段分别采用了 E RA5 、 CRU TS v4.08 和 GLEAM v4.2a 等权威数据产品,并通过重采样与偏差校正确保时空一致性。该数据集在时间覆盖上显著优于现有同类产品,不仅填补了 1950–1980年缺乏高质量遥感 ET 产品的空白,也延伸至 2023–2025年未来时段,为开展长时序水文气候变化研究、水资源评估及生态水文建模提供了关键基础数据。 关键词: 产水量;产水效率;全球; Water Yield 引言 产水量作为表征区域可用水资源的核心指标,在全球变化背景下日益受到关注。 Gao 与 Jin ( 2022)首次在全球尺度系统分析了1981–2018年 WY 的时空变化,并指出传统 Mann - Kendall趋势检验易因多重假设问题高估显著变化区域,进而提出基于聚类置换的改进方法以提升结果可靠性。然而,其研究受限于 GLEAM 等遥感 ET 产品的起始时间,无法覆盖 20世纪中期以来更完整的气候变化周期。当前主流全球 WY 或水收支数据集大多始于 1980年代,难以捕捉早期气候变率信号。本工作通过融合 ERA5 再分析、 CRU 地面插值与 GLEAM 遥感反演三类数据,在保障物理合理性的前提下,构建了迄今时间跨度最长( 76年)的全球月尺度 WY 数据集。该数据不仅延续了 Gao & Jin ( 2022)所倡导的方法论框架,也为 IPCC 第六次评估报告后关于 “长期水文响应”和“人类世水循环扰动”的研究提供了可直接复用的数据基础,具有重要的科学重用价值。 1. 数据采集和处理方法 1.1 数据采集方法 本数据集的构建严格遵循分时段最优数据源组合策略: 1950–1978年降水与 ET 均采用 ERA5 再分析产品; 1979年降水切换为 CRU TS v4.08 而 ET 仍用 ERA5 ; 1980–2022年则采用 CRU TS v4.08 降水与 GLEAM v4.2a ET 的组合,以充分利用遥感 ET 在近几十年的高精度优势; 2023–2024年因 CRU 尚未发布,降水回切至 ERA5 但 ET 维持 GLEAM v4.2a ; 2025年则全部使用 ERA5 以保证完整性。 1.2 数据处理 所有原始数据均通过 python对nc数据进行提取,保存为tif格式,并统一规范命名,对tif格式的影像使用 双线性插值重采样至 0.5° × 0.5°网格,与 CRU 空间分辨率对齐。为消除不同产品切换带来的非气候断点,特别在 1979–2022年重叠期计算了 ERA5 与 CRU 降水的月尺度系统偏差场,并对 1950–1978及2023–2025年的 ERA5 降水施加加性偏差校正; GLEAM 与 ERA5 的 ET 亦进行类似处理。 WY 计算公式如下: WY = P − ET

1950-2025年全球逐年陆地产水量与产水效率数据集

摘要概览

本数据集基于多源再分析与遥感观测产品融合重建了 1950年2025年全球陆地(不含南极) 1000米 分辨率的逐 年 产水量( Water Yield, WY )序列,其中 WY定义为降水(P)与蒸散发( ET )之差( WY = P − ET )。数据构建过程中,针对不同时段分别采用了 E RA5 、 CRU TS v4.08 和 GLEAM v4.2a 等权威数据产品,并通过重采样与偏差校正确保时空一致性。该数据集在时间覆盖上显著优于现有同类产品,不仅填补了 1950–1980年缺乏高质量遥感 ET 产品的空白,也延伸至 2023–2025年未来时段,为开展长时序水文气候变化研究、水资源评估及生态水文建模提供了关键基础数据。

关键词: 产水量;产水效率;全球; Water Yield

引言

产水量作为表征区域可用水资源的核心指标,在全球变化背景下日益受到关注。 Gao 与 Jin ( 2022)首次在全球尺度系统分析了1981–2018年 WY 的时空变化,并指出传统 Mann - Kendall趋势检验易因多重假设问题高估显著变化区域,进而提出基于聚类置换的改进方法以提升结果可靠性。然而,其研究受限于 GLEAM 等遥感 ET 产品的起始时间,无法覆盖 20世纪中期以来更完整的气候变化周期。当前主流全球 WY 或水收支数据集大多始于 1980年代,难以捕捉早期气候变率信号。本工作通过融合 ERA5 再分析、 CRU 地面插值与 GLEAM 遥感反演三类数据,在保障物理合理性的前提下,构建了迄今时间跨度最长( 76年)的全球月尺度 WY 数据集。该数据不仅延续了 Gao & Jin ( 2022)所倡导的方法论框架,也为 IPCC 第六次评估报告后关于 “长期水文响应”和“人类世水循环扰动”的研究提供了可直接复用的数据基础,具有重要的科学重用价值。

1. 数据采集和处理方法

1.1 数据采集方法

本数据集的构建严格遵循分时段最优数据源组合策略: 1950–1978年降水与 ET 均采用 ERA5 再分析产品; 1979年降水切换为 CRU TS v4.08 而 ET 仍用 ERA5 ; 1980–2022年则采用 CRU TS v4.08 降水与 GLEAM v4.2a ET 的组合,以充分利用遥感 ET 在近几十年的高精度优势; 2023–2024年因 CRU 尚未发布,降水回切至 ERA5 但 ET 维持 GLEAM v4.2a ; 2025年则全部使用 ERA5 以保证完整性。

1.2 数据处理

所有原始数据均通过 python对nc数据进行提取,保存为tif格式,并统一规范命名,对tif格式的影像使用 双线性插值重采样至 0.5° × 0.5°网格,与 CRU 空间分辨率对齐。为消除不同产品切换带来的非气候断点,特别在 1979–2022年重叠期计算了 ERA5 与 CRU 降水的月尺度系统偏差场,并对 1950–1978及2023–2025年的 ERA5 降水施加加性偏差校正; GLEAM 与 ERA5 的 ET 亦进行类似处理。 WY 计算公式如下:

WY = P − ET