All-WET: Estimering af rumlige mønstre af all-weather evapotranspiration for bedre at håndtere vandressourcer

Evapotranspiration (ET) spiller en afgørende rolle i det terrestriske hydrologiske kredssløb, da den kvantificerer transporten af vand fra landoverfladen til atmosfæren. Denne transport af vand styres af tilgængelighed af vand og energi, jordens fysiske egenskaber og vegetationsdynamik. ET er stærkt påvirket af ændringer i klima og arealanvendelse. Det er derfor afgørende at udvikle værktøjer som gør det muligt at modellere og observere ET med større nøjagtighed.

Satellitbaseret bestemmelse af ET bygger almindeligvis på observationer af jordoverfladetemperaturen (LST), en variable som udledes fra spektralinformation i de termiske infrarøde (TIR) bølgelængder. Denne tilgang er veletableret, men begrænset til skyfri forhold og derfor afspejler denne metode ikke den fulde kompleksitet af den tidslige variation i evapotranspirationt.

Dette projekt vil komme over denne begrænsning ved at indføre satellit baseret mikrobølge (MW) data som kan bruges til at bestemme LST, og som ikke er begrænset af skydækket, men som til gengæld har en grovere rumlig opløsning end TIR data.

Projektets specifikke forskningsmål er:

  • At udvikle og validere en metode, der kombinere TIR og MW data i et enkelt LST datasæt, der ikke er påvirket af skyer.
  • At estimere daglige all-weather-kort af ET på nationalt skala i Danmark og på pan-europæisk skala.

Projektleder

Julian Koch
De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland

E-mail: [email protected]

All-WET: Estimating spatial patterns of all-weather evapotranspiration to better manage water resources

Evapotranspiration (ET) plays an essential role in the terrestrial hydrological cycle as it quantifies the transport of water from land to the atmosphere. This water flux is controlled by availability of water and energy, soil properties and vegetation dynamics.

ET is strongly affected by changes in climate and land use. Therefore, the scientific community needs to provide tools to water resources- and land-managers allowing them to accurately model and observe ET.

ET is commonly derived from satellite observations utilizing data on land-surface temperature (LST) as obtained from spectral information in the thermal infrared (TIR) bands. This approach is well established but limited to cloud free conditions and therefore it does not reflect the full complexity of the temporal variability in ET.

This project will overcome this limitation by introducing microwave (MW) retrievals of LST which are not constrained by cloud cover, but come at a coarser spatial resolution than TIR data.

The specific research objectives of the study will be:

  • To develop and validate a method that merges TIR and MW data into a single LST dataset not affected by the presence of cloud cover.
  • To estimate daily all-weather maps of ET at national scale in Denmark and at pan-European scale.