空间植被指数、叶绿素荧光和光合作用的全球尺度一致性( Global-scale consistency of spaceborne vegetation indices, chlorophyll fluorescence, and photosynthesis )

Russell Doughty Xiangming Xiao Philipp Khler Christian Frankenberg Berrien Moore gross primary production photosynthetically active radiation vegetation photosynthesis model Sentinel 5 Precursor solar induced chlorophyll fluorescence TROPOMI

新的对流层监测仪器(TROPOMI)太阳诱导叶绿素荧光(SIF)数据为证实和改进全球光合作用估计提供了新的机会。本文报告了由双向反射分布函数(BRDF)调整(MCD43)和标准MODIS(MOD09)地表反射率产品、美国国家环境预测再分析中心-2(NCEP2)、MODIS MCD18和欧洲再分析(ERA5)数据以及两个GPP产品(GPPVPM和GPPMOD17)得到的叶绿素吸收光合有效辐射（APARchl）估算的TROPOMI SIF与植被指数之间的时空一致性。结果表明：（1）在中高纬度地区，非调整VIs与SIF的相关性高于BRDF调整VIs，但在热带地区相关性较小；2)SIF与未调整的NIRv和EVI的相关性差异不大，但在中高纬度地区，BRDF调整的NIRv与SIF的相关性高于BRDF调整的EVI,而在热带地区的相关性较低；3)PAR数据集的选择可能导致全球和区域GPP估计值以及模型GPP与SIF之间的相关性出现实质性差异；4)SIF在高至中纬度与APARchl的相关性比EVI高，但在低纬度与EVI的相关性更高；5)GPPVPM与SIF的相关性比GPPMOD17高，但撒哈拉以南非洲除外。我们的结果强调，通过使用对PAR的非线性响应，星载光合作用可能会得到改善，植被指数和PAR数据集之间的根本差异可能会导致全球和区域光合作用估计的重要差异。

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