Vedci pripravili pre Tibetskú náhornú plošinu súvislý denný dataset priemernej teploty zemského povrchu za rok 2019 v priestorovom rozlíšení 100 metrov. Nový súbor údajov spája dáta z ERA5-Land, MODIS a Landsat a podľa overenia voči pozemným meraniam prináša presnejší a jemnejší pohľad na teplotné rozdiely v oblasti, ktorá patrí medzi mimoriadne citlivé regióny z hľadiska klimatickej zmeny.
Tibetská náhorná plošina, často označovaná ako „tretí pól“, je dôležitá pre výskum regionálnej klímy, topenia ľadovcov, vývoja permafrostu aj energetickej bilancie zemského povrchu. Práve tu však doterajšie produkty dennej priemernej teploty povrchu zväčša pracovali s rozlíšením od 1 kilometra po 0,05 stupňa. To je podľa autorov príliš hrubé na zachytenie lokálnych procesov v pestrých krajinách, napríklad na svahoch s permafrostom, v predpoliach ľadovcov či v prechodových zónach medzi rôznymi typmi povrchu.
Autori preto vyvinuli rámec priestorovo-časovej fúzie založený na rozdelení územia do častí. Týmto postupom skombinovali reanalýzu ERA5-Land s produktmi povrchovej teploty z družíc MODIS a Landsat a vytvorili bezmedzerový dataset dennej priemernej teploty zemského povrchu pre celý rok 2019.
Overenie pomocou pozemných pozorovaní ukázalo dennú chybu RMSE 3,13 K, priemernú absolútnu chybu 2,42 K, systematickú odchýlku BIAS -0,81 K a koeficient determinácie R² na úrovni 0,93. V porovnaní s existujúcim produktom s rozlíšením 1 kilometer sa podľa autorov podarilo zlepšiť chybové ukazovatele približne o 0,50 až 0,60 K.
V praxi to znamená, že nový dataset dokáže lepšie zachytiť orientáciu svahov, drobný reliéf terénu, rozdiely medzi typmi pokryvu krajiny, miestne teplotné gradienty aj prechodové zóny v zaľadnených a ďalších typických oblastiach Tibetskej náhornej plošiny. Pri výskume území, kde sa podmienky menia na krátkej vzdialenosti, môže práve takáto jemnosť rozhodovať o tom, či model alebo analýza zachytí reálne procesy, alebo ich vyhladí.
Pre výskumníkov ide o užitočný podklad pre kvantitatívne štúdie energetickej bilancie povrchu, degradácie permafrostu, topenia ľadovcov a ďalších environmentálnych procesov. Zdroj nehovorí o tom, že by dataset sám osebe riešil príčiny týchto javov, ale poskytuje podrobnejšie vstupné údaje, ktoré môžu takéto analýzy spresniť.
Prečo je Tibetská náhorná plošina taká dôležitá
Tibetská náhorná plošina patrí medzi regióny, kde sa zmena klímy prejavuje mimoriadne citlivo.
Označenie „tretí pól“ odkazuje na význam tejto oblasti pre ľad, sneh, zamrznutú pôdu aj širšie klimatické procesy. Práve preto je dôležité sledovať nielen veľké priemerné trendy, ale aj malé miestne rozdiely, ktoré môžu ovplyvňovať vývoj ľadovcov, sezónne rozmŕzanie pôdy či výmenu energie medzi zemským povrchom a atmosférou.
Vo všeobecnosti platí, že horské a vysoko položené oblasti sú veľmi členité. Teplota sa tam môže meniť podľa sklonu svahu, jeho orientácie na slnko, typu povrchu aj podľa toho, či ide o ľad, skalu, pôdu alebo vegetáciu. Hrubšie mapy preto často zlučujú odlišné podmienky do jedného priemeru.
Ako vedci spojili viaceré zdroje dát
Jadrom práce je spojenie troch typov údajov: reanalýzy ERA5-Land a družicových produktov MODIS a Landsat.
Zdroj uvádza, že autori použili rámec priestorovo-časovej fúzie založený na členení územia. Cieľom takého postupu je využiť výhody rôznych dátových zdrojov naraz a vytvoriť súvislý výstup bez prázdnych miest.
V všeobecnej rovine majú podobné prístupy zmysel preto, že jednotlivé zdroje sa navzájom dopĺňajú. Niektoré ponúkajú pravidelné pokrytie, iné zas jemnejšie priestorové detaily. Pri diaľkovom prieskume Zeme navyše býva častým problémom, že merania nie sú k dispozícii všade a vždy v rovnakej kvalite. Bezmedzerový dataset sa preto hodí najmä tam, kde výskumníci potrebujú súvislý denný záznam.
Čo prináša rozlíšenie 100 metrov
Rozlíšenie 100 metrov je v tomto prípade dôležité preto, že lepšie vystihuje malé rozdiely v teréne.
Autori priamo uvádzajú, že nový dataset zlepšuje zobrazenie orientácie svahov, mikroreliéfu, kontrastov medzi typmi pokryvu krajiny, miestnych teplotných gradientov a prechodových zón v zaľadnených aj ďalších typických regiónoch.
Takéto spresnenie je podstatné najmä tam, kde sa podmienky menia na krátkej vzdialenosti. Na jednom svahu môžu byť odlišné teplotné pomery než o niekoľko desiatok či stoviek metrov ďalej. Pri hrubšom rozlíšení sa tieto rozdiely stratia, čo môže skresliť odhady miestnych procesov. Jemnejšia mriežka preto dáva výskumníkom lepšiu šancu pochopiť, kde presne sa mení teplotné prostredie povrchu.
Podľa autorov dataset poskytuje podrobný a súvislý zdroj údajov pre kvantitatívne štúdie energetickej bilancie zemského povrchu, degradácie permafrostu, topenia ľadovcov a súvisiacich environmentálnych procesov na Tibetskej náhornej plošine.
Snímka zobrazuje: earth, cracks, drought, desert, texture, monochrome, black and white, arid, dry ground, arid ground, nature.
To je dôležité najmä preto, že všetky tieto javy silno závisia od teplotných pomerov pri povrchu.
V širšom kontexte môžu podobné dáta slúžiť ako vstup do modelov, porovnávanie medzi lokalitami alebo sledovanie toho, ako sa menia rozdiely medzi rôznymi typmi krajiny. Zdroj však opisuje konkrétne dataset za rok 2019, nie dlhý časový rad. Jeho hlavný prínos teda spočíva v kvalite a jemnosti mapovania pre dané obdobie.
Čo zostáva otvorené a čo bude nasledovať
Hoci výsledky validácie vyzerajú presvedčivo, každé takéto mapovanie má svoje limity.
Zdroj uvádza presnosť voči pozemným meraniam a zlepšenie oproti existujúcemu produktu s rozlíšením 1 kilometer, no nehovorí o tom, že by tým boli vyriešené všetky neistoty pri mapovaní teploty povrchu v extrémne členitom horskom prostredí.
Otvorenou otázkou zostáva aj to, do akej miery bude možné podobný prístup využiť pre ďalšie roky alebo iné oblasti. Ak sa takýto typ dát rozšíri, môže pomôcť vytvárať podrobnejšie porovnania v čase aj priestore. Samotný zdroj však predovšetkým predstavuje nový bezmedzerový dataset pre rok 2019 a ukazuje, že jemnejšie rozlíšenie môže priniesť merateľné zlepšenie.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
