概述

地表反照率(Albedo)是一个广泛应用于地表能量平衡、中长期天气预测和全球变化研究的重要参数,其定义为短波波段地表所有反射辐射能量与入射能量之比。地表反照率反映了地球表面对太阳光辐射的反射能力,是地表辐射能量平衡以及地气相互作用中的驱动因子之一。地表反照率的增加,会导致净辐射的减小,感热通量和潜热通量减少,进而造成大气辐合上升减弱,云和降水减少,土壤湿度减小,使得地表反照率增加,形成一个正反馈过程;而云量的减少使得太阳辐射增加,净辐射加大,形成一个负反馈作用。在正负反馈作用下最终达到稳定状态的过程中,地表反照率起着关键作用。因此,地表反照率是影响地表能量收支平衡的决定性因素,也是影响大气运动的最重要因素之一,甚至影响着局地、区域乃至全球的气候变化。地表反照率的时空变化受到自然过程以及人类活动的影响,具体影响因子如土地利用、土壤湿度、植被覆盖、积雪覆盖等,因此是地气相互作用中的重要不确定因素。

目前已有的全球地表反照率产品以NASA发布的基于MODIS数据的MCD43产品系列为代表,虽然已经取得了很大的成功,但是仍然存在时间分辨率低,数据有缺失的不足。为了支持全球变化与地球系统科学研究,在我国863计划重点项目全球陆表特征参量产品生成与应用研究支持下,我国科学家最早于2012年开发了GLASS (Global Land Surface Satellite) 陆表反照率产品V1.0版。之后又在863计划重点项目全球陆表特征参量数据产品生成技术支持下升级算法并重新生成GLASS反照率产品V4.0版。新版GLASS反照率产品覆盖的空间范围是全球陆地表面,时间范围是1981-2015年,其中基于MODIS数据生成的产品时间跨度是2000-2015年,空间分辨率是1公里和0.05度(约5公里);基于AVHRR数据生成的产品时间跨度是1981-2010年,空间分辨率是0.05度,在2000-2010年间这两种来源的产品共同存在。

以上公里级地表反照率产品已经应用于区域和全球尺度能量平衡、碳水循环和气候变化等研究中,但公里级地表反照率产品无法满足精细的农业、城市、极地和山地环境监测。精细化的城市能量平衡研究(Guo et al. 2022)、复杂山区冰雪消融(Wu et al. 2019)以及山地辐射参量高精度估计与应用(Bouamri et al. 2021)等都依赖更高空间分辨率的地表反照率产品。现有的高分辨率卫星(Landsat系列和Sentinel-2等)时间分辨率低、观测角度小,无法通过累积多角度观测来实现反照率反演;同时,地表反照率反演结果存在大量云污染区域,会导致用户难以使用。因此,构建高质量时空连续的高分辨率地表反照率产品意义重大。


产品信息

ATBD

参考文献:

  1. Bouamri, H., Kinnard, C., Boudhar, A., Gascoin, S., Hanich, L., & Chehbouni, A. (2021). MODIS Does Not Capture the Spatial Heterogeneity of Snow Cover Induced by Solar Radiation. Frontiers in Earth Science, 9
  2. Guo, T., He, T., Liang, S., Roujean, J.-L., Zhou, Y., & Huang, X. (2022). Multi-decadal analysis of high-resolution albedo changes induced by urbanization over contrasted Chinese cities based on Landsat data. Remote Sensing of Environment, 269, 112832
  3. Wu, Y., Wang, N., Li, Z., Chen, A., Guo, Z., & Qie, Y. (2019). The effect of thermal radiation from surrounding terrain on glacier surface temperatures retrieved from remote sensing data: A case study from Qiyi Glacier, China. Remote Sensing of Environment, 231, 111267

产品详情

图层名称 描述 单位 数据类型 分辨率 无效值 有效范围 比例因子
albedo 短波波段黑天空反照率 N/A int16 30m -9999 0-10000 0.0001