近地表冻融循环是陆地表层热力变化的基本特征，是研究寒区冻土分布和气候变化的重要参数。近几十年来，全球变暖不可避免地导致了冻融过程和格局的变化，威胁着生态环境安全和区域可持续发展。为支撑气候变化背景下冻融循环响应和反馈特征的研究，我们基于最新的ERA5-Land逐时温度数据，制备了2000–2023年中国及周边地区地表冻融数据集。该数据集包含近地表日冻融状态、年冻融强度等10个冻融循环变化指标，空间分辨率为0.1°和0.01°，区域范围介于3°N–54°N，60°E–136°E，覆盖中国、蒙古、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦等29个国家。本数据集具有现势性强、要素多、范围广等特点，可为气候变化背景下近地表冻融循环过程演变规律、冰冻圈、水文、生态、环境等研究提供数据支撑。
欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA5-Land数据集和美国国家环境信息中心全球综合地表数据库(ISD)
首先，将原始ERA5-Land温度单位转换为摄氏度，观测时间转换为地方时；其次，检查每个格点数据序列的变化特征，对数据质量进行控制；最后，从每天24个小时的数据序列中，提取当天的最高温度(T_max)、最低温度(T_min)和日平均温度(T_avg)，进而对冻融循环特征进行计算统计。冻融变量包括逐日空气(a)和地表(b)冻融状态（FTS）、逐年冻结天数（FSD），冻结指数(FSI)、冻融天数（FTD）、冻融指数（FTI）、融化天数（TSD）、融化指数（TSI）、经典融化指数(TI)、冻结指数(FI)和2000—2023地表热力分类10个冻融循环特征，提供两种空间分辨率：0.1°（约9 km）和通过最近邻插值算法得到的0.01°（900m）。
空气冻融状态和地表冻融状态总体判别精度均为87%，年空气冻结日数(FSD)、年空气融化日数(TSD)和年空气冻融循环日数(FTD)的均方根误差(RMSE)分别为17.8、29.9和20.7天。年空气冻结指数(FSI)、年空气融化指数(TSI)和年空气冻融循环指数(FTI)分别为395.1、455.3和104.5天 ℃。 年地表冻结日数(FSD)、年地表融化日数(TSD)和年地表冻融循环日数(FTD)的RMSE分别为12、20和28.6天。年地表冻结指数(FSI)、年地表融化指数(TSI)和年地表冻融循环指数(FTI)分别为155.8、299.1和160.7天 ℃。
| # | 编号 | 名称 | 类型 |
| 1 | 2022YFF07117 | 冰冻圈大数据挖掘分析关键技术及应用 | 国家重点基础研究发展规划(973计划) |
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CSTR:11738.11.NCDC.NIEER.DB6621.2024
10.12072/ncdc.nieer.db6621.2024
