抽象的陆地过程通过控制能源,水和碳的土地到大气通量来影响大气。先前的研究表明,参数不确定性会导致陆地表面通量的不确定性。然而,土地过程不确定性对气候系统的影响仍然没有被忽视。在这里,我们量化了对土地过程的假设如何使用在工业生前条件下的社区地球系统模型2中的18个土地参数的扰动参数集合来影响气候。我们发现,观察性的土地参数范围会产生生物地球物理反馈,从而显着影响平均气候状态,这主要是通过修改蒸散液。整体平均地表温度在我们的集合(σ= 0.5°C)上范围2.2°C,降水变化很大,并且在空间上可变。我们的分析表明,土地参数不确定性对表面通量的影响传播到整个地球系统,并提供了有关土地过程不确定性影响气候的何处以及如何影响土地过程的见解。
来自化石燃料的温室气体排放是世界温室气体总量的重要组成部分。4,5如果各国政府不进一步努力减少温室气体排放,预计到 2050 年温室气体排放量将上升 52%。4,6预计到 2100 年底地球平均地表温度将上升约 1.1°C 至 6.4°C,对环境和生态系统造成不可逆转的影响,并严重损害人类健康。4全球三分之一的温室气体排放和 40% 的能源消耗来自建筑行业。因此,建筑物在室内环境中使用大量能源用于日光照明、制冷和供暖。7-9 2018 年 11 月,欧盟委员会已承诺将温室气体排放量减少至少 40% 至 1990 年的水平,同时提高能源效率 32.5%,并将可再生能源增加到 32%。 10,11 为了实现这些目标,研究人员、建筑师和建筑工程师致力于减少建筑能耗、碳排放以及使用和储存可再生能源。7,9,12
摘要 美国宇航局地球科学技术办公室 InVEST(地球科学技术空间验证)计划资助的 HyTI(高光谱热像仪)任务将演示如何从 6U 立方体卫星平台获取高光谱和空间长波红外图像数据。该任务将使用空间调制干涉成像技术生成光谱辐射校准的图像立方体,该立方体有 25 个通道(8-10.7 m 之间,分辨率为 13 cm -1),地面采样距离约为 60 m。HyTI 性能模型表明窄带 NE Ts 小于 0.3 K。HyTI 的小巧外形是通过使用无活动部件的法布里-珀罗干涉仪和 JPL 的低温冷却 HOT-BIRD FPA 技术实现的。发射时间不早于 2021 年秋季。HyTI 对地球科学家的价值将通过机载处理原始仪器数据来生成 L1 和 L2 产品来展示,重点是快速提供有关火山脱气、地表温度和精准农业指标的数据。
摘要印度尼西亚具有明显的地热潜力,因为其地理位置位于三个主动构造板中。由于难以识别地热电位的确切位置领域,因此巨大的地热电位导致了一部分它的一部分。因此,需要勘探活动才能发现这些潜在的地热站点而没有直接探索。需要进一步发展的地热潜力位于贾瓦中部塞马朗地区的Gedongsongo地区,特别是在Ungaran山的南坡上。这项研究旨在使用Landsat 8卫星图像数据来绘制研究区域中的地热电位区域。使用归一化差异植被指数(NDVI)方法,地表温度(LST)方法和断层断裂密度(FFD)方法利用卫星数据的热图像来利用遥感的分析。这三个参数的覆盖结果在Candi Village和Kenteng Vilage地区产生了地热电位图,表明有几个预测地热势的领域。在坎迪村(Candi Village),鉴定出三个潜在的地热区域,其潜在水平高且非常高的水平,中等谱系密度范围为1.07至1.8 km2,地面地面
摘要:对气候的精确模拟始终至关重要,同时也是一个挑战。本研究基于粗细模型的概念,提出一种利用贝叶斯网络对全局分辨能量平衡 (GREB) 模型进行改进的方法。改进方法在以 GREB 模型为全局框架的基础上,构建了动力学模型与统计模型相结合的粗细结构,并利用基于 GREB 模型内部气候变量相互关系构建的贝叶斯网络实现局部优化。为了客观地检验改进方法的性能和推广应用,将该方法应用于1985—2014年美国国家环境预测中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR)提供的3.75°×3.75°全球数据集,对地表温度和大气温度的模拟。结果表明,改进模型比原始GREB模型表现出更高的平均精度和更低的空间分异,并且在长期模拟中具有良好的稳健性。该方法解决了GREB模型在局部区域由于过度依赖边界条件和初始条件,以及缺乏完全可用的观测数据而导致的精度问题。此外,该模型还克服了由于气候包含项不明确导致统计模型稳健性较差的挑战。因此,改进方法为可靠、稳定的气候模拟提供了一种有希望的方法。
气候变化给我们带来了巨大的挑战。其中之一就是水资源。为了在未来更有效地管理资源,特别是在农业领域,位于耶拿的弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所 IOF 和位于弗莱堡的弗劳恩霍夫高速动力学研究所 Ernst-Mach-Institut, EMI 与 SPACEOPTIX 和 ConstellR 公司(两家公司都是弗劳恩霍夫协会的子公司)合作,开发了一种新型镜面望远镜。该望远镜是测量仪器的一部分,它将从国际空间站 ISS 测量地球的水循环。热红外摄像机将用于测量地球的地表温度。该测量仪器是所谓微型卫星星座的前身,这些卫星星座将在不久的将来提供更全面的数据。新的卫星图像为气候变化提供答案卫星图像在收集有关地球生态圈的信息方面已经发挥了重要作用——而且它们的重要性还在不断增加。这些从太空获得的数据提供了有关其地质、天气现象和农业生产周期等的信息。由于气候变化的影响难以预测,来自地球观测的新的、有意义的和多样化的数据现在对于对农作物产量进行早期和可靠的预测是必不可少的。因此,为了获得具有高空间分辨率和时间覆盖范围的最新和准确的信息,在不久的将来,全球和本地数据将通过
气候变化是全球粮食安全的主要威胁。气候变化会直接影响粮食系统,降低作物及其野生近缘种的产量和遗传多样性,从而限制未来培育优良品种的选择,降低作物适应未来挑战的能力。预计未来十年全球地表温度将平均上升 0.3 摄氏度,而《巴黎气候协定》旨在将全球变暖限制在平均 2 摄氏度以下,最好是与工业化前水平相比 1.5 摄氏度。即使《巴黎气候协定》的目标能够实现,预计的气温上升也会增加极端天气事件(包括热浪)发生的可能性,使热应激 (HS) 成为许多作物的主要全球非生物应激因素。热应激在植物营养和生殖发育的所有阶段都会对植物的形态、生理和生物化学产生不利影响。在果菜中,即使是适度的热应激也会降低果实结实率和产量,高温可能会导致果实质量不佳。在本综述中,我们强调了非生物胁迫(尤其是高温胁迫)对番茄等作物的影响,涉及决定植物生长和产量的关键过程。具体来说,我们研究了耐热性所涉及的分子机制以及开发耐热番茄品种的挑战。最后,我们讨论了一种有效提高蔬菜作物耐热性的策略。
预测地表能量收支需要精确的地表发射率 (LSE) 和地表温度 (LST) 信息。LST 是基本气候变量之一,也是局部和全球尺度地表过程物理中的重要参数,而 LSE 是物质成分的指标。尽管有大量关于使用遥感数据计算 LST 和 LSE 的方法和算法的出版物,但准确预测这些变量仍然是一项具有挑战性的任务。在现有的计算 LSE 和 LST 的方法中,特别关注的是归一化差异植被指数阈值法 (NDVI THM),尤其是对于农业和森林生态系统。要应用 NDVI THM,了解植被覆盖比例 (P V) 至关重要。本研究的目的是调查使用 NDVI THM 时 P V 预测精度对 LSE 和 LST 估计的影响。2015 年 8 月,在德国东南部巴伐利亚森林国家公园的混合温带森林中开展了一项实地活动,与 Landsat-8 立交桥同时进行。在 37 个地块的实地测量了 P V。使用了四种不同的植被指数以及人工神经网络方法来估计 P V 并计算 LSE 和 LST。结果表明,与传统植被指数(R 2 CV = 0.42,RMSE CV = 0.06)相比,使用人工神经网络(R 2 CV = 0.64,RMSE CV = 0.05)可以提高 P V 的预测精度。本研究结果还表明,估计的 P V 的精度变化影响了 LSE 的计算结果。此外,我们的研究结果表明,虽然 LST 取决于 LSE,但在预测 LST 时还应考虑其他参数,因为更准确的 LSE 结果并没有提高 LST 的预测精度。
对妨碍遥感数据解释的因素的敏感性,如土壤背景、地貌、植物的非光合作用元素、大气、观看和照明几何(Huete 和 Justice 1999)最常用的指数是归一化差异植被指数(NDVI),由 Rouse 等人(1974 年)提出,计算为近红外和红光区域反射率差与和的商。由于叶片叶肉的散射,植物的绿色部分在近红外区域反射强烈,并通过叶绿素强烈吸收红光和蓝光(Ayala-Silva 和 Beyl 2005)。NDVI 指数最常用于确定栽培植物的状况、发育阶段和生物量以及预测其产量。 NDVI 已成为最常用的植被指数(Wallace 等人,2004 年;Calvao 和 Palmeirim,2004 年),人们做出了许多努力,旨在开发进一步的指数,以减少土壤背景和大气对光谱测量结果的影响。限制土壤对遥感植被数据影响的植被指数的一个例子是 Huete(1988 年)提出的 SAVI(土壤调节植被指数)。另一个是 VARI 指数(可见大气抗性指数)(Gitelson 等人,2002 年),它大大降低了大气的影响。还有更多的指标被开发出来,来考虑 NIR 和 SWIR 范围内的反射率差异,从而表明植物缺水:MSI(水分胁迫指数)(Rock 等人,1986 年)、LWCI(叶片水分含量指数)(Hunt 等人,1987 年)、WI(水分指数)(Panuelas 等人,1993 年)、GVMI(全球植被水分指数)(Ceccato 等人,2002 年)和 SIWSI(MidIR,G)(短波红外水分胁迫指数)(Fensholt 和 Sandholt,2003 年)。反过来,植被指数,如 CWSI(作物水分胁迫指数)(Jackson 等人,1981 年)、ST(地表温度)(Jackson,1986 年)、WDI(水分亏缺指数)(Moran 等人,1994 年)和 SI(胁迫指数)(Vidal 等人,1994 年)描述了水分胁迫与植物热特性之间的关系。表 1 列出了文献中报告的用于特定农业应用的植被指数示例。
● 健康与保健 沙特阿拉伯已经提供先进的世界级医疗保健以及重要的医学研究。利用现有的能力,这项国家优先事项旨在到 2035 年将传染性和非传染性疾病的发病率降低 50%,到 2040 年将国民的预期寿命提高 5 年。这一优先事项的具体重点途径包括基因、个性化和数字疗法,并旨在让沙特人口采用这些沙特开发的技术进行干预。 ● 可持续性和基本需求 基于其地理位置,沙特阿拉伯在具有挑战性的自然环境中拥有水和粮食生产的良好记录。这包括通过海水淡化和干旱环境农业实现的良好供水。这种能力具有巨大的改进潜力,可以为满足人们基本需求的全球挑战做出贡献,特别是当全球气候变化可能加剧供水问题和农业产量挑战时。此外,沙特阿拉伯的自然地理环境为降低地表温度、提供能耗更低的冷却技术以及最终实现净零碳排放的目标提供了巨大的解决方案压力。 ● 能源和工业 沙特阿拉伯拥有丰富的自然资源,造就了全球领先的能源和石化行业。这一优先事项旨在在此经济和技术基础上进一步发展替代能源,包括绿色氢能、可再生能源、电池存储技术、工业自动化、核能、工业材料再利用和更具成本效益的石化生产。 ● 未来经济 针对 2030 年愿景目标,即建立一个繁荣而充满活力的现代沙特社会,该技术支柱旨在开发和整合一系列连通性、移动性、可持续性和自动化技术,将其融入城市环境和人口的生活体验中。它的目标是智能城市,甚至是“认知”城市:利用有关公民互动、运动和行为的数据来定制他们的城市生活体验。该支柱还针对改变民众的潜在居住地点和计算资源访问,例如开发