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天津市水资源与水环境重点实验室教师商沙沙近日在Journal of Hydrology上发表了题为“Spatial-temporal variations in evapotranspiration across the continental United States:An atmospheric water balance perspective”的学术论文。该研究从大气水量平衡的角度分析了美国大陆蒸散发近43年的时空变化特征。

陆地蒸散发（ET）是地表和大气间能量和水分交换的主要过程，准确估算ET对于了解全球水循环，增强对陆-气相互作用的理解至关重要。区域尺度的ET估算依赖于陆面模型、遥感模型、数据同化、蒸散互补关系等蒸散发模型，然而，模型输入数据的不确定性、驱动数据空间不匹配等问题导致蒸散发模拟存在很大不确定性。水量平衡方法，包括陆地和大气水量平衡（TWB和AWB），为区域ET的估算提供了一个简单的工具。本研究基于AWB估算了1979-2021年美国大陆的ET（ET_AWB），通过TWB估算的ET（ET_TWB）验证和其他三种主流ET产品的对比表明ET_AWB是准确的。ET_AWB在美国大多数流域表现出与ET_TWB较好的一致性，年际变化与其他三种ET产品相当。AWB估算的美国大陆多年ET_AWB为548±26 mm year^-1，东部地区和西部沿海地区较高，西部干旱区较低。1979-2021年美国大陆东部ET_AWB呈上升趋势，西部地区呈下降趋势，ET_AWB与其他三种产品表现出相似的空间格局和线性趋势。在水资源有限的干旱流域，ET_AWB与降水异常具有较好的一致性。综上所述，本研究采用的AWB方法在美国大陆提供了合理的区域至大陆尺度的ET估算，可为水文和气候模拟研究提供参考。

图1 ET_AWB、GLEAM、Noah、ERA5相对于ET_TWB的回归散点图

图2 AWB估算的美国大陆ET 1979-2021年空间分布

该工作由天津师范大学、兰州大学、中国科学院地理科学与资源研究所、中山大学、德国卡尔斯鲁厄理工学院气象与气候环境研究所、浙江师范大学的科研人员合作完成。天津市水资源与水环境重点实验室为第一单位，我室商沙沙博士为第一作者，该研究得到了国家自然科学基金面上项目（42171019, 42271029），甘肃省自然科学基金（23JRRA1025），中国青年创新促进会（2023059）等项目的资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169424010953#:~:text=Abstract.%20Accurate%20estimation%20of