一站一数 | 宝天曼站2015-2023年半小时尺度气象数据集

台站介绍

河南宝天曼森林生态系统国家野外科学观测研究站(以下简称“宝天曼站”)主站区位于河南省南阳市内乡县宝天曼国家级自然保护区内,处在秦岭东段的伏牛山南麓,地理坐标为33°25′-33°33′N,111°53′-112°E。南北方向上属于我国暖温带向北亚热带过渡区域,东西方向上是我国第三台阶向第二台阶陡峭抬升的过渡地带,最高海拔1830 m,植被以栎类为优势树种的典型落叶阔叶林生态系统为主。上世纪90年代初在蒋有绪院士的带领下,宝天曼开启了森林生态系统定位研究,2003年中国林业科学研究院批复建站,2005年纳入中国森林生态系统研究网络(CFERN),2015年加入中国通量观测研究联盟,2021年入选国家野外科学观测研究站。

宝天曼站的主要研究方向包括:全球变化与森林生态系统响应与适应机制;南北过渡带森林生物多样性及其群落构建与维持机制;森林生物地球化学循环及水文循环过程与调控机制;暖温带森林生态系统退化、恢复机制与适应性管理。宝天曼站定位于我国东部南北样带中部过渡区的关键节点,搭建支撑我国南北样带大尺度生态学研究的科学平台。该区域还是我国唯一的长江、黄河、淮河三大水系的分水岭,也是我国“南水北调中线工程”渠首的重要水源涵养区。宝天曼站以国家需求为引导,通过整合集成定位观测、科学研究、技术示范和科技服务工作,支撑天然林保护和生态公益林建设、自然保护地建设与“南水北调中线”水源涵养林构建等国家重大需求,推动国家生态安全和区域生态文明建设。

宝天曼站现拥有建筑用房面积1100 m2,已建成较为完备的长期观测和研究体系设施。建有1处标准气象观测场、2处通量-小气候综合观测场、6处坡面径流场、12座开顶式气候箱和4座测流堰等。此外,围绕气候变化与生物多样性维持机制等重要科学问题,宝天曼站建设了模拟降雨减少控制实验平台、模拟增温和干旱交互研究平台、林下灌木去除和养分添加抚育研究平台及各类生物多样性长期固定监测样地。同时,宝天曼站结合卫星和机载遥感技术,进行时间和空间尺度拓展,构建天-空-塔-地多要素、多尺度、多过程、精细化的森林生态系统观测和研究体系。

图1 宝天曼生态站主楼

图2 宝天曼站通量塔

数据集介绍

本数据集为2015-2023年宝天曼站气象要素观测数据产品,涵盖空气温湿度、风速、风向、光合有效辐射、净辐射、总辐射、大气压、降雨量、土壤温湿度、土壤热通量的半小时尺度数据。数据由宝天曼站的标准地面气象观测场和小气候观测塔上的各类传感器原位实时监测获取,本数据集整体质量较高,通过插补之后,大部分气象要素的有效数据占比达到100%,观测指标丰富,包括大部分常规气象要素,为研究该区域森林生态系统对气候变化的响应和适应、森林生态系统结构和功能长期演变等提供基础数据资料,同时该数据集具有时间频率高的特点,对于研究精细时间尺度下气象因子的变化和植物对环境变化的响应具有重要科学价值。

图3 2015-2023年半小时气温和降水量的时间序列

数据引用方式

牛晓栋, 陈志成, 闫崇宇, 牛保亮, 刘世荣. 2015–2023年河南宝天曼森林生态系统国家野外科学观测研究站半小时尺度气象数据集[DS/OL]. 国家生态科学数据中心, 2025.

https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00001.00927.

https://cstr.cn/31253.11.sciencedb.j00001.00927.

论文引用方式

牛晓栋, 陈志成, 闫崇宇, 牛保亮, 刘世荣. 2015–2023年河南宝天曼森林生态系统国家野外科学观测研究站半小时尺度气象数据集[J/OL]. 中国科学数据, 2025, 10(1). DOI: 10.11922/11-6035.nesdc.2024.0148.zh.

数据访问地址

国家生态科学数据中心服务平台:https://www.nesdc.org.cn/sdo/detail?id=67eb5b087e28173cd75b826d