塔里木盆地地处中国西北腹地，盆地中心分布有中国最大的沙漠塔克拉玛干沙漠，年均温9～11℃。由于地广人稀、环境恶劣等原因，盆地内部气象站架设条件不足，因此大部分站点架设在盆地外围（图1），作为盆地中心唯一的气象站，塔中（TAZHONG）站从1996年才开始工作，导致盆地长序列监测数据不足，给气候变化的跟踪与评估带来了较大的不确定性。

图1 塔里木盆地气象站分布图

为了解决塔里木盆地长时间序列气温数据匮乏的问题，“塔里木河流域干旱与风沙灾害调查和风险评估”项目中科院地理科学与资源研究所秦军研究员团队，围绕新疆科考项目任务需求，构建了天基卫星观测和地基站点实测同化的塔里木盆地气温数据时空重建方案。该方案以MODIS地表温度、云覆盖频率、地表温度、地表反照率、地表植被等多源信息作为输入，通过循环神经网络、随机森林模型和贝叶斯推理方法，构建这些变量与气象站点观测的月平均气温的时空遥相关关系(Qin et al. 2023)。该方案模型在训练阶段的均方根误差（RMSE）为0.23℃，独立站点验证的RMSE为2.64℃（图2），均优于已有重建方案。

图2 塔里木盆地气温要素模型训练精度和验证精度

项目团队利用该方案重建了塔里木盆地1961-2020年的月均历史气温时间序列产品（图3），并对生产的气温数据进行了时空趋势变化分析，结果显示整个塔里木盆地在近60年中呈现出显著增温趋势，升温速率为每年0.0378℃（图4）。该成果对于塔里木河流域干旱和风沙灾害分析与归因研究提供了基础数据支撑，对于新疆科考在塔里木盆地的气候变化和冰川融化等研究具有重要意义。

图3 塔里木盆地每月的多年平均气温

图4 塔里木盆地增温的时空趋势

 参考文献：

Qin, J., He, M., Yang, W., Lu, N., Yao, L., Jiang, H., Wu, J., Yang, K., & Zhou, C. (2023). Temporally extended satellite-derived surface air temperatures reveal a complete warming picture on the Tibetan Plateau. Remote Sensing of Environment, 285, 113410