Исследователи подчеркивают необходимость осторожности при выборе глобальных данных о влажности почвы

Новое исследование под руководством профессора Дуань Вэйли из Синьцзянского института экологии и географии Китайской академии наук подчеркивает важность выбора подходящих наборов данных для глобальных исследований влажности почвы. Исследование было опубликовано в Science Bulletin 31 октября.

Влажность почвы является критическим фактором, регулирующим глобальный обмен водой, энергией и углеродом. Её точное измерение крайне важно для предупреждения стихийных бедствий и планирования в сельском хозяйстве. Однако множество наборов данных, полученных со спутников, моделей земной поверхности и систем реанализа, часто дают противоречивые сигналы относительно тенденций увлажнения и иссушения, особенно в засушливых регионах с дефицитом водных ресурсов.

Исследователи провели всестороннюю оценку 23 основных глобальных наборов данных о влажности почвы за период с 1980 по 2023 год. Они использовали инновационную систему двойной валидации, сравнивая данные с 992 станций Международной сети мониторинга влажности почвы и отфильтрованного подмножества из 483 наиболее репрезентативных станций, чтобы количественно оценить влияние пространственной неоднородности.

Результаты показали резко расходящиеся тенденции в динамике глобальной влажности почвы. Хотя в долгосрочном периоде (1980–2023 гг.) преобладала слабая тенденция к иссушению, значительное количество наборов данных указывало на сдвиг в сторону увлажнения после 2010 года. По производительности спутниковые продукты Soil Moisture Active Passive продемонстрировали превосходную способность улавливать временную динамику.

Ключевым выводом является то, что «ошибка пространственной репрезентативности» — расхождение между точечными измерениями на земле и обширной площадью, наблюдаемой спутниками, — может искажать реальное качество данных. Исследователи обнаружили, что, хотя точность данных значительно улучшалась при проверке по наземным станциям, точно представляющим окружающий ландшафт в тропических регионах, результаты в засушливых зонах были неоднозначными.

«Наш анализ показывает, что не существует универсального подхода к выбору данных», — заявил ведущий автор исследования доктор Чжу Цзыян. — «Сравнивая сильные и слабые стороны различных продуктов данных, мы можем значительно повысить надежность наших исследований». Это исследование дает ценные рекомендации и предостережения относительно выбора данных о влажности почвы для гидрологических и климатических исследований в конкретных регионах.