21日，从中国科学院青藏高原研究所获悉，利用卫星遥感和地面气象观测资料，该所研究人员首次获得了埃塞俄比亚地区地表四个辐射量和净辐射量的区域空间分布。研究弥补了“非洲屋脊”地区严重缺乏地表能量水循环过程观测数据的短板。相关研究成果在线发表于《理论与应用气候学》杂志上。

       净辐射是研究地气过程、水资源管理和全球气候变化的重要因素。埃塞俄比亚高原面积80多万平方公里，平均海拔2500米以上，素有“非洲屋脊”之称，是尼罗河最大的水源地。尼罗河流经11个国家，是全球最长的河流，受其影响的区域约320万平方公里，是沿岸各国人民生产和生活的宝贵水源。

       “非洲屋脊”西部以平原灌溉区为主，其它地区以山地为主，海拔高度从420米到4260米不等，每年为尼罗河贡献近57%的径流量，雨季贡献80%的径流量。“因此，研究该区域地气相互作用过程对寻找非洲季风和雨季爆发规律具有非常重要意义，同时也对保障尼罗河沿岸人民的用水安全具有重要意义。”中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队马耀明研究员说。

       为响应“一带一路”倡议，中科院青藏高原所地气作用与气候效应团队与埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴大学建立了良好科研合作关系，双方于2017年在海拔4200米的埃塞俄比亚乔凯山（Choke）上建立了“非洲屋脊”地区首套地表能量平衡综合观测系统。

       这套系统可以实时连续观测地表的太阳辐射、长波辐射、地表感热、潜热、土壤热通量、土壤温湿度、三维风速、二氧化碳和水汽交换通量等要素。这些观测数据将为中国科学家对比研究青藏高原和“非洲屋脊”地区的水分循环过程提供重要基础研究资料。

       经过三年的数据积累，研究人员利用“非洲屋脊”地区分布的46个地面气象站数据为驱动数据，采用祛趋势的克里金空间插值法，将气象站资料转换成复杂山地的地面气象要素的空间分布规律。

       研究发现，该区域太阳短波辐射和净辐射通量在高山草甸区明显大于低海拔灌溉农业区。同时，研究团队还利用通量站观测资料对“非洲屋脊”的下行长波辐射参数化方案进行了改进，使其适应埃塞俄比亚高原地区。

       马耀明表示，这项研究首次获得了“非洲屋脊”地区的净辐射量数据，为今后开展青藏高原和“非洲屋脊”地区的水分循环对比研究打下了数据基础，同时也为研究全球气象、气候模式在该地区的适用性提供了重要的数据支持。